Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FACULDADES OBJETIVO INSTITUTO UNIFICADO DE ENSINO SUPERIOR OBJETIVO – IUESO ENGENHARIA BÁSICA ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS USINA DE ITAIPU CÁRITA CRISTIANE N. ALMEIDA RA: 5910 ERIKA WANESSA DO C. GUNTIJO RA: 6201 HELB KALLDEC RA: 5999 NATHAN A. FERREIRA RA: 6152 VICTOR HUGO C. DA SILVA RA: 5937 GOIÂNIA 20 DE NOVEMBRO DE 2014 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.......................................................................................... 6 2 OBJETIVO................................................................................................ 7 3 DESENVOLVIMENTO.............................................................................. 8 3.1 Dados da obra.......................................................................................... 8 3.2 Etapas Construtivas.................................................................................. 9 3.2.1 Funcionamento......................................................................................... 9 3.2.2 Início da obra............................................................................................ 9 3.2.3 Desvio do Rio Paraná............................................................................... 10 3.2.4 Impacto ambiental.................................................................................... 10 3.2.5 Impacto Social.......................................................................................... 10 3.3 Construção da usina................................................................................. 11 3.3.1 Geração de barragem............................................................................... 11 3.4 Maravilha da engenharia.......................................................................... 16 4 CONCLUSÃO........................................................................................... 17 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 18 6 ANEXOS................................................................................................... 19 6 1 INTRODUÇÃO A Usina Hidrelétrica de Itaipu (Guarani: Itaipu, Espanhol: Itaipu) é uma usina hidrelétrica binacional localizada no Rio Paraná, na fronteira entre Brasil e Paraguai. Construída por ambos os países no período de 1975 a 1982, Itaipu é hoje a maior usina geradora de energia do mundo.Seu nome, que na língua guarani significa "a pedra que canta", faz referência à pequena ilha que havia ali, antes da obra. 7 2 OBJETIVO Obter conhecimento dos processos construtivos utilizados na construção da usina de Itaipu, bem como as características da engenharia da época, relacionando também a engenharia contemporânea. Na formação do Engenheiro Civil é de extrema importância conhecer as obras civis que influenciaram e ainda influenciam o mundo da engenharia. No decorrer deste trabalho iremos mostrar e demonstrar o funcionamento da Usina de Itaipú, suas fases de construção e sua importâcia para o Brasil e Paraguai. 8 3 DESENVOLVIMENTO 3.1 Dados da obra Usina Hidroelétrica de Itaipu Binacional Nome oficial Usina Hidroelétrica Itaipu Binacional Rio Paraná Localização Foz do Iguaçu Brasil Ciudad del Este Paraguai Coordenadas 25° 24′ S 54° 35′ W Inaugurada 5 de Maio de 1984 Informações Técnicas Capacidade de geração 14.000 MW Unidades geradoras 20 Barragem Altura 196 m Comprimento 7,919 m Reservatório Área alagada 1 350 km² Construção Início da construção Janeiro de 1975 Término da construção Novembro de 1982 Operação e distribuição Empresa Operadora Itaipu Binacional Empresa Distribuidora Eletrosul Site: http://www.itaipu.gov.br/ 9 3.2 Etapas construtivas 3.2.1 Funcionamento: Com seu lago perfazendo uma área de 1350 km², indo de Foz do Iguaçu, no Brasil, e Ciudad del Este, no Paraguai, até Guaíra e Salto del Guairá, 150 km ao norte, além de suas 20 unidades geradoras de 700 MW cada, Itaipu tem uma potência de geração de 14.000 MW. No ano de 2008, a usina atingiu seu recorde de produção, com 94,68 bilhões de quilowatts-hora (kWh), fornecendo 90% da energia consumida pelo Paraguai e 19% da energia consumida pelo Brasil 3.2.2 Início da obra: Em 1970, o consórcio formado pelas empresas PNC e ELC Electroconsult (da Itália) venceu a concorrência internacional para a realização dos estudos de viabilidade e para a elaboração do projeto da obra. O início do trabalho se deu em fevereiro de 1971. Em 26 de abril de 1973, Brasil e Paraguai assinaram o Tratado de Itaipu, instrumento legal para o aproveitamento hidrelétrico do Rio Paraná pelos dois países. Em 17 de maio de 1974, foi criada a entidade binacional Itaipu, para gerenciar a construção da usina. O início efetivo das obras ocorreu em janeiro do ano seguinte. Um consórcio de lavrouras, liderado pela Mendes Júnior, executou o projeto. Para a construção foram usados 40 mil trabalhadores diretos. Para o material foi usado 12,57 milhões de m³ de concreto (o equivalente a 210 estádios do Maracanã) e uma quantidade de ferro equivalente a 380 Torres Eiffel.Comparando a construção da hidrelétrica de Itaipu com o Eurotúnel (que liga França e Inglaterra sob o Canal da Mancha) foram utilizados 15 vezes mais concretos e o volume de escavações foi 8,5 vezes maior. Em uma operação denominada Mymba Kuera (que em tupi-guarani quer dizer “pega-bicho”), durante a formação do reservatório, equipes do setor ambiental de Itaipu esforçaram-se em percorrer a maior parte da área que seria alagada para salvar centenas de exemplares de espécies de animais da região. 10 3.2.3 Desvio do Rio Paraná No dia 14 de outubro de 1978 foi aberto o canal de desvio do rio Paraná, que permitiu secar um trecho do leito original do rio para ali ser construída a barragem principal, em concreto. Que começou a alagar. 3.2.4 Surgimento do reservatório O reservatório da usina começou a ser formado em 12 de outubro de 1982, quando foram concluídas as obras da barragem e as comportas do canal de desvio foram fechadas. Nesse período, as águas subiram 100 metros e chegaram às comportas do vertedouro às 10 horas do dia 27 de outubro, devido às chuvas fortes e enchentes que ocorreram na época. 3.2.5 Impacto ambiental Quando do fechamento das eclusas da barragem de Itaipu, uma área de 1350 km² de florestas e terras agriculturáveis foi inundada. A cachoeira de Sete Quedas, uma das mais fascinantes formações naturais do planeta, desapareceu. Semanas antes do preenchimento do reservatório, foi realizada uma operação de salvamento dos animais selvagens, denominada Mymba kuera (que em tupi-guarani quer dizer “pega-bicho”). Equipes de voluntários conseguiram capturar mais de 4.500 bichos, entre macacos, lagartos, porcos-espinhos, roedores, aranhas, tartarugas e diversas espécies. Esses animais foram levados para as regiões vizinhas protegidas da água. 3.2.6 Impacto Social Durante a instalação da Itaipu, foi necessária a desapropriação de 42.444 pessoas onde 38.440 eram trabalhadorese trabalhadoras do campo, o que gerou inúmeros problemas sociais. Partes dessas famílias viviam às margens do rio Paraná e foram desalojadas, a fim de abrir caminho para a represa. Algumas se refugiaram na cidade de Medianeira, uma cidade não muito longe da confluência dos rios Iguaçu e Paraná. Algumas dessas famílias vieram, eventualmente, a ser membros de um dos maiores movimentos sociais do Brasil, o MST ou Movimento dos Trabalhadores Rurais Sem Terra. 11 3.3 Construção da usina O curso do rio Paraná, sétimo maior do mundo foi deslocado; com 50 milhões de toneladas de terra e rocha. A quantidade de concreto usado para construir a Usina de Itaipu seria suficiente para construir 210 estádios de futebol do tamanho do Estádio do Maracanã. O ferro e o aço utilizados permitiriam a construção de 380 Torres Eiffel. O volume de escavação de terra e rocha em Itaipu é 8,5 vezes maior que o do Eurotúnel e o volume de concreto é 15 vezes maior. A sua construção envolveu o trabalho direto de 40 mil pessoas. 3.3.1 Geração da barragem O comprimento total da barragem é 7.919 metros. A elevação da crista é de 225 metros. Itaipu é, na verdade quatro barragens juntas - da extrema esquerda, uma barragem de terra de preenchimento, uma barragem de enrocamento, uma barragem de concreto principal, e uma barragem de concreto para a ala direita. A vazão máxima do vertedouro de Itaipu (62,2 mil metros cúbicos por segundo) corresponde a 40 vezes a vazão média das Cataratas do Iguaçu. A vazão de duas turbinas de Itaipu (700 metros cúbicos de água por segundo cada), corresponde a toda a vazão média das Cataratas (1500 metros cúbicos por segundo). O Brasil teria que queimar 536 mil barris de petróleo por dia para gerar em usinas termelétricas a potência de Itaipu. A barragem principal tem 196 metros de altura, o que é equivalente a um prédio de 65 andares. 12 3.3.2 Geração Produção anual de energia Ano Número de unidades instaladas GWh 1984 0–2 277 1985 2–3 6.327 1986 3–6 21.853 1987 6–9 35.807 1988 9–12 38.508 1989 12–15 47.230 1990 15–16 53.090 1991 16–18 57.517 1992 18 52.268 1993 18 59.997 1994 18 69.394 1995 18 77.212 1996 18 81.654 1997 18 89.237 1998 18 87.845 1999 18 90.001 2000 18 93.428 2001 18 79.307 2002 18 82.914 2003 18 89.151 2004 18 89.911 2005 18 87.971 2006 19 92.690 2007 20 90.620 2008 20 94.685 2009 20 91.651 2010 20 85.970 Total 20 1.846.517 13 Barragem: A barragem, de 7.919 m, é feita de concreto, enrocamento e terra. Unidades geradoras: Existem 20 unidades geradoras, sendo dez na frequência da rede elétrica paraguaia (50 Hz) e dez na frequência da rede elétrica brasileira (60 Hz). As unidades de 50 Hz têm potência nominal de 823,6 MVA, fator de potência de 0,85 e peso de 3.343 toneladas. As unidades de 60 Hz têm potência nominal de 737,0 MVA, fator de potência de 0,95 e peso de 3.242 toneladas. Todas as unidades têm tensão nominal de 18 kV. As turbinas são do tipo francis, com potência nominal de 715 MW e vazão nominal de 645 metros cúbicos por segundo. Subestação: A subestação da usina é blindada em gás de hexafluoreto de enxofre (SF6), que permite uma grande compactação do projeto. Para cada grupo gerador existe um banco de transformadores monofásicos, elevando a tensão de 18 kV para 500 kV. Vazão: A vazão máxima do vertedouro de Itaipu (62,2 mil metros cúbicos por segundo) corresponde a 40 vezes a vazão média das Cataratas do Iguaçu. A vazão de duas turbinas de Itaipu (700 metros cúbicos de água por segundo cada), corresponde a toda a vazão média das Cataratas (1500 metros cúbicos por segundo). O Reservatório: Embora seja apenas o sétimo do Brasil em tamanho, o reservatório de Itaipu tem o maior aproveitamento em relação à área inundada. Para a potência instalada de 14.000 MW, foram alagados 1.350 quilômetros quadrados. Os reservatórios das usinas de Sobradinho, Tucuruí, Porto Primavera, Balbina, Serra da Mesa e Furnas 14 são maiores do que o Itaipu, mas todos perdem na relação área inundada/capacidade instalada. A usina mais potente no Brasil, depois de Itaipu, Tucuruí, tem capacidade instalada de 8.370 MW, mas houve necessidade de inundar uma área de 2.430 quilômetros quadrados. Itaipu é beneficiada por ser a última usina da Bacia do Rio Paraná classificada como a fio d’água, isto é, utiliza toda a água que chega ao reservatório, mantendo uma reserva mínima para garantir a operacionalidade. Sistema de transmissão: Itaipu - SE Foz do Iguaçu: 4 linhas de transmissão de 500 kV transmitem toda a energia do setor de 60 Hz, com 8 km de extensão. A subestação de Foz do Iguaçu eleva a tensão para 750 kV. Itaipu - SE Margem Direita: 2 linhas de transmissão de 500 kV, 2 km. SE Margem Direita - Foz do Iguaçu: 2 linhas de transmissão de 500 kV, 9 km. Transmite a revenda do Paraguai para o Brasil. Itaipu - SE Foz do Iguaçu: 2 linhas de transmissão de 500 kV, 11 km. Transmite diretamente parte do setor de 50 Hz para o Brasil. Subestação Foz do Iguaçu Pertencente a Furnas, é dividida em dois setores: O pátio de corrente alternada, que recebe a energia em 60 Hz e eleva para 750 kV, saindo três linhas de transmissão. É o nível de tensão mais elevado existente no Brasil. As linhas seguem para as subestações de Ivaiporã (PR) e Itaberá (SP), até chegarem à subestação Tijuco Preto que fica localizada no distrito de Quatinga em Mogi das Cruzes (SP). O pátio de corrente contínua (CCAT), que recebe a energia em 50 Hz. Devido à incompatibilidade entre as frequências, e as vantagens da transmissão em grandes distâncias, a energia é convertida através de circuitos retificadores para ±600 kV e transmitida por duas linhas até Ibiúna (SP). Em Ibiúna a energia é convertida para 60 Hz, interligando-se ao sistema do Sudeste. 15 Royalties: Nos 170 quilômetros de extensão, entre Foz do Iguaçu e Guaíra, o Reservatório de Itaipu atinge áreas de 16 municípios, dos quais 15 no estado do Paraná e um no Mato Grosso do Sul. Como compensação, Itaipu paga royalties a esses municípios, proporcionalmente à área de terra alagada. Desde 1985, a Itaipu pagou ao Brasil mais de US$ 3,77 bilhões em royalties. No Paraguai, a compensação é repassada integralmente ao Tesouro Nacional. No Brasil, 45% da compensação é repassada aos Estados, 45% aos municípios e 10% para órgãos federais, de acordo com a Lei dos Royalties, em vigor desde 1991. A tabela abaixo informa o valor acumulado da compensação de cada município. Município Compensação (em milhões de US$) Foz do Iguaçu 232,5 Santa Teresinha de Itaipu 48,2 São Miguel do Iguaçu 117,2 Itaipulândia 194,6 Medianeira 1,3 Missal 46,1 Santa Helena 303,9 Diamante d'Oeste 6,4 São José das Palmeiras 2,2 Marechal Cândido Rondon 71,4 Mercedes 20,9 Pato Bragado 50,9 Entre Rios do Oeste 35,6 Terra Roxa 1,8 Guaíra 58,7 Mundo Novo (MS) 16,8 16 3.4 Maravilha da Engenharia A Usina de Itaipu faz parte da lista das Sete maravilhas do Mundo Moderno, elaborada em 1995 pela revista Popular Mechanics, dos Estados Unidos. Esta lista foi feita com base numa pesquisa realizada pela Associação Norte-Americana de Engenheiros Civis (Asce) entre engenheiros dos mais diversos países.Além de Itaipu, fazem parte da lista: a Ponte Golden Gate (EUA); o Canal do Panamá, que liga o Oceano Atlântico ao Pacífico; o Eurotúnel, que une França e Inglaterra sob o Canal da Mancha; os Projetos do Mar do Norte para o Controle das Águas (Holanda); o Edifício Empire State (EUA); e a Torre da Canadian National (CN Tower) no Canadá. 17 4 CONCLUSÃO Ao concluir o trabalho, e pesquisas sobre a usina de Itaipu, observa-se que ele é um dos maiores projetos de engenharia do mundo. Levando em consideração os processos construtivos, é uma obra de extrema relevância. É perceptível a eficiência dos profissionais envolvidos, uma vez que as dificuldades e problemáticas dessa construção eram complexas. Além da importância para a engenharia, a toda uma importância estratégica e econômica da usina que contribui com o comércio mundial e com a economia dos países envolvidos. A Usina de Itaipu faz parte da lista das Sete maravilhas do Mundo Moderno, elaborada em 1995 pela revista Popular Mechanics, dos Estados Unidos. Esta lista foi feita com base numa pesquisa realizada pela Associação Norte- Americana de Engenheiros Civis (Asce) entre engenheiros dos mais diversos países. Portanto, é de extrema importância o Engenheiro em formação conhecer obras civis da atualidade, e também saber relacionar todo esse conhecimento com a sua formação e vida profissional. 18 REFERÊNCIAS IHA – International Hydropower Association Disponível em: http://blog.hollandamericapt.com/2012/03/canal-do-panama.html. Acesso em 10 de Novembro de 2014. NHA USA – USA National Hydropower Association Disponível em: http://blog.hollandamericapt.com/2012/03/canal-do-panama.html. Acesso em 10 de Novembro de 2014. INHA – Indian National Hydropower Association Disponível em: http://blog.hollandamericapt.com/2012/03/canal-do-panama.html. Acesso em 10 de Novembro de 2014. NHA Nepal – Nepal Hydropower Association CHA – Canadian Hydropower Association Disponível em: http://blog.hollandamericapt.com/2012/03/canal-do-panama.html. Acesso em 10 de Novembro de 2014. http://www.itaipu.gov.br/ Disponível em: http://blog.hollandamericapt.com/2012/03/canal-do-panama.html. Acesso em 10 de Novembro de 2014. 19 ANEXOS Foto Aérea da usina - Fig. 1.1 Barragem da usina (à noite) - Fig. 1.2 Lago formado pela construção de Itaipu - Fig. 1.3 20 Tubulação Geradora (Fase de construção) - Fig. 1.4 Sala do gerador - Fig.1.5 21 Eixo que acopla a turbina ao gerador - Fig. 1.6 Usina vista do alto da barragem - Fig.1.7 Vista Frontal da barragem - Fig. 1.8 Logotipo da Usina de Itaipu - Fig. 1.9
Compartilhar