Usinas Hidrelétricas

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Alagoinhas, BA 
2020 
 
USINAS HIDRELÉTRICAS 
Andreza Rocha1 
David Brito Santos2 
Leidiane Santana3 
1Graduanda em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade do Estado da Bahia 
2Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade do Estado da Bahia 
3Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade do Estado da Bahia 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A energia hidroelétrica é gerada pelo aproveitamento do fluxo das águas em uma usina na qual a 
obras civis, onde as obras que envolvem desde a construção da usina, quanto o desvio do rio e a 
formação do reservatório, onde são tão ou mais importantes que os equipamentos instalados. Para 
produzir a energia hidrelétrica é necessário integrar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em 
determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as quedas d’água, 
ou criados artificialmente. 
As usinas hidrelétricas ou centrais hidroelétrica, são complexos formados por conjuntos de projetos 
da área da engenharia, que englobam desde a civil, mecânica, elétrica, e energia, abordando e aplicando 
princípios de áreas, como a hidráulica, estruturas de concreto, geotécnica, geológica, de tecnologia do 
concreto, de computação, de controle, de automação, ambiental, florestal, de solos, de fundações, de 
materiais. Sendo então, conjuntos de obras e equipamentos e construções que visam a produção de 
energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico possibilitado pela vazão do rio 
(PEREIRA, 2015, CAFURI, 2004) 
As usinas hidrelétricas podem ser classificadas em dois segmentos distintos, de acordo com sua 
função do tipo de operação. As usinas hidrelétricas que utilizam águas de reservatórios, que são os 
reservatórios de regularização, e as que não utilizam reservatórios, conhecidas como usinas a fio d’água 
(run of river), como pode ser observado nas figuras 1 e 2, respectivamente.(MAGELA, 2015) 
 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_el%C3%A9trica
 
 
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Figura 1: Usina Hidrelétrica com Reservatório de Acumulação a fio d’água (run of river) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: ANA, 2015 
Figura 2: Usina Hidrelétrica a fio d’água (run of river) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: https://inabaixoiguacu.blogspot.com/2014/02/usinas-hidreletricas-fio-dagua.html 
 
A potência instalada determina se a usina é de grande ou médio porte ou uma Pequena Central 
Hidrelétrica (PCH). Quanto a potência de geração de energia, as usinas podem ser classificadas em 
Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGHs), que apresentam potência instalada menor que 1 MW; em 
Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), com potência instalada entre 1 MW e 30 MW e Usinas 
Hidrelétricas Energia (UHEs), que são as de grande porte, apresentando uma potência instalada superior 
a 30 MW, todas essas classificações são de acordo os critérios da Aneel/Eletrobras. 
 
 
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O cálculo para determinar a potência de uma usina hidrelétrica com reservatório de acumulação 
normalmente leva os seguintes fatores em observação. A altura total de queda H (energia potencial por 
unidade de peso) é igual a diferença entre os reservatórios e do canal de fuga. (PEREIRA, 2015) 
 A água que se encontra no reservatório possui uma energia potencial em comparação à água 
presente no canal de fuga. Essa energia é dada pela eq 1. 
 Eq 1 : E = y .H . V = ρ . g. V. H 
 A energia por unidade de tempo é a Potência que será gerada, P. Como a vazão (Q) é V/T, dada 
a potência pela eq 2. 
 Eq 2: P = y . Q . H = ρ . g . Q . H 
As usinas hidrelétricas precisam de um desnível d’água natural ou criado por uma barragem porque 
aproveitam essa energia potencial, contida na altura d’água, para girar as turbinas (energia mecânica) e 
acionar os geradores, que produzem energia elétrica. 
Na estrutura da usina hidrelétrica com reservatório de regularização, compõe em sua estrutura 
convencional, basicamente, a barragem, o sistema de captação e adução de água, casa de força e 
vertedouro, que funcionam em conjunto e de maneira integrada. A barragem tem por objetivo interromper 
o curso normal do rio e permitir a formação do reservatório, este é responsável por estocar a água, bem 
como permitir a formação do desnível necessário para suportar a geração da energia, ainda a captação 
da água em volume adequado e a regularização da vazão dos rios em períodos de intensas precipitações 
ou estiagem.(PEREIRA, 2015) 
Nas usinas sem barragem de regularização, as chamadas usinas “a fio d’água”, ou seja, as que são 
mais próximas à superfície e utilizam turbinas que aproveitam a velocidade do rio para gerar energia. 
Essas usinas a fio d’água reduzem as áreas de alagamento e não formam reservatórios para estocar a 
água, ou seja, a ausência de reservatório diminui a capacidade de armazenamento de água, diminuindo 
e comprometendo a geração de energia, em períodos de secas e/ou estiagem. (PEREIRA, 2015) 
A usina hidrelétrica ainda é composta pelos sistemas de captação e adução da água, que são 
formados por túneis, canais ou condutos metálicos que têm a função de levar a água até a casa de força, 
onde neste ponto, o movimento giratório das turbinas pela força das águas, as turbinas convertem a 
energia cinética, em energia elétrica por meio dos geradores que produzirão a eletricidade. As turbinas, 
formadas por uma série de pás ligadas a um eixo conectado ao gerador. Depois de passar pela turbina, 
a água é direcionada ao seu curso natural, seguindo o leito natural do rio pelo canal de fuga, como pode 
ser observado na figura 3, onde apresenta como funciona uma usina hidrelétrica (ANELL, 2008) 
Figura 3: Conhecendo uma Usina Hidrelétrica 
 
 
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Fonte: ANEEL, 2008 
As principais variáveis utilizadas na classificação de uma usina hidrelétrica são: altura da queda 
d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina empregada, localização, tipo de 
barragem e reservatório. Todos são fatores interdependentes, ou seja, apresentam uma estreita relação 
um com outro. Assim, a altura da queda d’água e a vazão dependem do local de construção e 
determinarão qual será a capacidade instalada - que, por sua vez, determina o tipo de turbina, barragem 
e reservatório. 
Ainda de acordo com a Aneel (2008), o reservatório é formado pelo represamento das águas do rio, 
por meio da construção de uma barragem. A casa de força é o local onde são instalados os equipamentos 
que vão produzir a energia. Na subestação elevadora são instalados os transformadores onde a energia 
elétrica tem suas características modificadas para ser transportada nas linhas de transmissão. 
Por último, há o vertedouro. Sua função é permitir a saída da água sempre que os níveis do 
reservatório ultrapassam os limites recomendados. Uma das razões para a sua abertura é o excesso de 
vazão ou de chuva. Outra é a existência de água em quantidade maior que a necessária para o 
armazenamento ou a geração de energia. Em períodos de chuva, o processo de abertura de vertedouros 
busca evitar enchentes na região de entorno da usina. (PEREIRA, 2015) 
Então, basicamente a produção de energia se dá a partir da captação da água no reservatório, 
seguindo pela sua condução sob pressão até a casa de máquinas, onde estão instaladas as turbinas e 
os geradores. A turbina parece uma roda d’água, formada por um rotor ligado a um eixo. A pressão da 
água sobre as pás do rotor da turbina produz um movimento giratório em seu eixo, que por sua vez 
aciona o gerador. O movimento do eixo da turbina induz um campo eletromagnético dentro do gerador 
 
 
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produzindo, assim, a eletricidade, levada para o consumidor por meio das linhas de transmissão. 
(ANEEL, 2008) 
Desta forma, o objetivo deste trabalho é apresentar o planejamento de uma usina hidrelétrica, bem 
como sua sequência construtiva, além disso,os estudos da viabilidade e implementação e fatores de 
licitações, como ainda as principais obras hidráulicas que compõe todo o sistema. 
2. MATERIAL E MÉTODOS 
 
O referido trabalho trata-se de uma pesquisa de caráter explorativo descritivo, onde se obtém dados 
secundários para uma melhor compreensão e dissertação acerca do tema. A metodologia para 
construção deste referencial teórico foi feita com base na consulta de fontes secundárias encontrado em 
artigos, teses, dissertações obtidas em meio eletrônico. 
Para realização desse trabalho e melhor entendimento do mesmo, foram feitos levantamentos 
bibliográficos referentes ao tema contido do artigo, em monografias, legislações, artigos acadêmicos, 
dissertações de mestrados, teses, documentos de órgãos de nível nacional como a Agencia Nacional de 
Energia Elétrica (ANEEL) - e outros documentos da área cientifica. 
3. ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO E FATORES CONSIDERADOS NA 
LICITAÇÃO: PROJETO BÁSICO 
A atividade de planejamento energético é indispensável na resolução de conflitos envolvendo oferta 
e demanda de energia, meio ambiente e desenvolvimento econômico, todos estes aspectos inerentes à 
crise energética. Isto se explica, pois no setor elétrico trata-se de empreendimentos grandiosos que 
exigem estudos e previsões de mercado e de economia. (VIANA, 2004) 
De acordo com Facuri (2004), a crise energética de 2001 foi oriunda de inúmeros fatores, tais 
como: falta de investimentos no setor elétrico, falta de infraestrutura nos órgãos ambientais, lacunas 
regulatórias, erros na elaboração do planejamento, cenário hidrológico desfavorável, dentre outros. 
Aspectos de cunho estrutural e também conjuntural levaram o país a implementar um plano de redução 
do consumo e aumento de oferta de energia elétrica. 
Com a promulgação da Constituição de 1988 inúmeras medidas foram tomadas para reestruturar 
o SEB (Setor Elétrico Brasileiro), inclusive a publicação de novas leis, criação de novos agentes e 
extinção de outros. Os principais artigos relacionados ao assunto destacam-se: 
Art.20: São bens da União: 
III - os lagos, rios e quaisquer correntes de água em terrenos de seu domínio, 
ou que banhem mais de um Estado, sirvam de limites com outros países, ou 
 
 
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se estendam a território estrangeiro ou dele provenham, bem como os terrenos 
marginais e as praias fluviais; VIII - os potenciais de energia hidráulica; 
Art.21: Compete a União: 
XII - explorar, diretamente ou mediante autorização, concessão ou permissão 
b) os serviços e instalações de energia elétrica e o aproveitamento energético 
dos cursos de água, em articulação com os Estados onde se situam os 
potenciais hidroenergéticos; 
Art. 22: Compete privativamente à União legislar sobre: IV- águas, energia, 
informática, telecomunicações e radiodifusão; Parágrafo Único: Lei 
complementar poderá autorizar os Estados a legislar sobre questões 
específicas das matérias relacionadas neste artigo. 
Art. 175: Incumbe ao Poder Público, na forma da lei, diretamente ou sob regime 
de concessão ou permissão, sempre através de licitação, a prestação de 
serviços públicos. Art. 225 - Todos têm direito ao meio ambiente 
ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia 
qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de 
defendê-lo e preservá- lo para as presentes e futuras gerações. 
As competências do poder concedente são regulamentadas pelas Leis Federais nº 8.666, de 21 
de Junho de 1993, nº 8.987, de 13 de fevereiro de 1995, e nº 9.074, de 07 de julho de 1995 as quais 
definem as normas para licitação, o regime de concessão e as normas para outorga e prorrogação de 
concessões (LA ROVERE et al., 1999 apud FACURI, 2004). 
A Lei nº 8.666/93, também como “Lei das Concessões” trata das normas para a realização de 
licitações e para assinaturas de contratos de concessão de serviços públicos, o que inclui a outorga de 
concessões de aproveitamentos hidrelétricos. Já a Lei nº 9.074/95, diz que nos casos de realização de 
licitação de outorga de concessão (para aproveitamentos potenciais hidráulicos superiores a 30.000 kW, 
denominado Usina Hidrelétrica – UHE), o seu artigo 5º diz: Art.5º, 2º§ - Nenhum aproveitamento 
hidrelétrico poderá ser licitado sem a definição do "aproveitamento ótimo" pelo poder concedente, 
podendo ser atribuída ao licitante vencedor a responsabilidade pelo desenvolvimento dos projetos básico 
e executivo. 
 
 
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O parágrafo seguinte do mesmo artigo, explica o que seria “aproveitamento ótimo”, a saber: 3º§ 
- Considera-se "aproveitamento ótimo", todo potencial definido em sua concepção global pelo melhor 
eixo do barramento, arranjo físico geral, níveis d’água operativos, reservatório e potência, integrante da 
alternativa escolhida para divisão de quedas de uma bacia hidrográfica. Em complemento a legislação 
citada, o Decreto 2.003/96 diz: 
Art.3º, 4º§ - O órgão regulador e fiscalizador do poder concedente poderá 
autorizar o interessado a realizar, por sua conta e risco, os estudos técnicos 
necessários para a definição do aproveitamento ótimo, ficando assegurado, no 
caso de aprovação desses estudos e sua inclusão no programa de licitações 
do poder concedente, o ressarcimento dos custos incorridos, pelo vencedor da 
licitação, nas condições e valores estabelecidos no edital. 
§ 5° Os estudos, inclusive os de impacto ambiental, e levantamentos visando 
à definição do aproveitamento ótimo relativo ao potencial hidráulico, aprovados 
pelo órgão regulador e fiscalizador do poder concedente, serão fornecidos a 
todos os interessados na licitação, mediante ressarcimento, na forma 
estabelecida no edital. 
Algumas “criações” das legislações fizeram nascer na Lei nº 9.427/96, a Agência Nacional de 
Energia Elétrica - ANEEL, extinguindo o DNAEE, que tem por intuito regular e fiscalizar a produção, 
transmissão e distribuição da energia elétrica. E também o Decreto nº 2.335/97 que trata da estrutura de 
regime da ANEEL. 
Vale destacar que a ANEEL possui duas importantes resoluções a respeito: 
 Resolução nº 393/98 que estabelece os procedimentos gerais para registro e 
aprovação dos estudos de inventário hidrelétrico de bacias hidrográficas. A 
mesma conceitua inventário hidrelétrico no artigo 1º como a etapa de estudos 
de engenharia em que se define o potencial hidrelétrico de uma bacia 
hidrográfica, mediante o estudo de divisão de quedas e a definição prévia do 
aproveitamento ótimo de que tratam os §§ 2º e 3º do art. 5º da Lei nº 9.074, de 
7 de julho de 1995. 
 Resolução nº 395/98 estabelece os procedimentos gerais para registro e 
aprovação de estudos de viabilidade e projeto básico de empreendimentos de 
geração hidrelétrica, assim como da autorização para exploração de centrais 
hidrelétricas até 30 MW e dá outras providências. O artigo 3º da presente 
resolução ainda informa que para os interessados em obter a concessão para 
explorar os aproveitamentos hidrelétricos com potência superior a 30.000kW 
 
 
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deverão apresentar os estudos de viabilidade ou o projeto básico à ANEEL, 
solicitando a sua inclusão no programa de licitação de concessões. 
3.1. IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA HIDRELÉTRICA 
Silva e Garcia (2019), descrevem a implantação de usinas hidrelétricas que é composta por cinco 
principais etapas: (1) estimativa do potencial hidroelétrico, (2) inventário hidroelétrico, (3) estudos de 
viabilidade, (4) Projeto Básico e (5) Projeto Executivo. 
1. Estimativa do Potencial Hidroelétrico: é a primeira análise, realizada 
exclusivamente com base em dados disponíveis em escritório, e permite uma 
avaliação superficial do potencial energético e estimativa do custo do 
aproveitamento da bacia hidrográfica (análise quanto aos aspectos 
topográficos, hidrológicos, geológicos e ambientais), no sentido de verificar 
sua vocação para geração de energia elétrica.2. Inventário Hidroelétrico: é o estudo em profundidade no qual se analisa 
várias alternativas de divisão de queda para a bacia hidrográfica, formada por 
um conjunto de projetos, que são comparáveis entre si, visando selecionar 
aquela opção que apresente melhor equilíbrio entre os custos de implantação, 
benefícios energéticos e impactos ambientais, ou seja, que atenda ao 
aproveitamento ótimo da bacia. Essa análise é efetuada com base em dados 
secundários, complementados com informações de campo, e pautado em 
estudos básicos cartográficos, hidrometeorológicos, energéticos, geológicos e 
geotécnicos, socioambientais e de usos múltiplos de água. 
3. Estudos de Viabilidade: são efetuados estudos mais detalhados, para a 
análise da viabilidade técnica, energética, socioeconômica e ambiental que 
leva a definição do aproveitamento ótimo que irá ao leilão de energia. Os 
estudos contemplam investigações de campo no local e compreendem o 
dimensionamento do aproveitamento, do reservatório e de sua área de 
influência e das obras de infra-estrutura locais e regionais necessárias para 
sua implantação. Incorporam análises dos usos múltiplos da água e das 
interferências socioambientais. Com base nesses estudos, são preparados o 
Estudo de Impacto Ambiental (EIA) e o Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) 
de um empreendimento específico, tendo em vista a obtenção da Licença 
Prévia (LP), junto aos órgãos ambientais. 
4. Projeto Básico: é o detalhamento maior do projeto, de modo a definir com 
maior precisão as características técnicas do empreendimento, especificações 
técnicas das obras civis e equipamentos. Nessa fase também deve ser 
elaborado o Projeto Básico Ambiental (PBA), que detalha as recomendações 
do EIA e que é necessário para a solicitação da Licença de Instalação (LI) da 
usina. É uma etapa posterior ao leilão de energia para UHE acima de 50.000 
kW de potência instalada e anterior a outorga da usina no caso de Pequenas 
Centrais Hidrelétricas (PCH) – usinas hidrelétricas com potência instalada 
entre 5.000 kW e 30.000 kW – e UHE entre 30.000 e 50.000 kW de potência 
instalada. 
 
 
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5. Projeto Executivo: estudo com a elaboração dos desenhos com 
detalhamentos das obras civis e dos equipamentos eletromecânicos 
necessários a implantação do empreendimento. Nessa etapa são iniciadas a 
implementação dos programas que visam prevenir e compensar os danos 
socioambientais gerados pela usina e juntar os documentos necessários à 
solicitação da Licença de Operação (LO). 
Para melhor entendimento, abaixo tem-se o Fluxograma de Implantação de uma PCH (Pequena 
Central Hidrelétrica), na qual descreve as etapas percorridas durante a implantação de uma PCH e as 
devidas interações, principalmente no tocante aos estudos de engenharia, ambientais e providências 
institucionais. 
4. PLANEJAMENTO DE UMA USINA: SEQUÊNCIA CONSTRUTIVA 
Após as etapas de estudos iniciais, como os estudos preliminares, elaborações dos estudos de 
inventário hidrelétrico e o Relatório Final do Estudo de Viabilidade, segue-se para a etapa construtiva, 
onde as etapas é concebido no projeto executivo, onde se processa a elaboração dos desenhos de 
detalhamento das obras civis e dos equipamentos hidromecânicos e eletromecânicos, necessários à 
execução da obra e à montagem dos equipamentos. Nesta etapa, são tomadas todas as medidas 
pertinentes à implantação do reservatório, considerando uma com reservatório de regularização de vazão 
e volume. (FACURI, 2004) 
O planejamento da UHE prevê a execução das obras variando em alguns anos, e sua sequência 
construtiva segue uma linha determinada, onde obrigatoriamente irá apresentar as seguintes etapas, de 
acordo como apresentado por Pereira (2015, 21 p.): 
a) A primeira fase compreende a execução das obras civis das margens, com 
o rio passando pelo seu leito natural, além dos trabalhos de preparação na 
margem esquerda. 
b) Concluída a primeira fase, o rio será desviado pelas estruturas de concreto 
construídas em uma das margens. O leito do rio natural será fechado por 
estruturas de terra denominadas ensecadeiras. E o recinto interno a estas será 
esgotado por meio de sistema de bombas. 
c) A segunda fase compreende basicamente a execução das obras civis da 
margem e leito do rio ensecado, bem como a montagem das turbinas e 
geradores na casa de força na margem direita; 
d) Finalmente, será feito o fechamento das aberturas de desvio para início do 
enchimento do reservatório. 
 
 
 
 
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5. COMPONENTES DE UMA USINA HIDRELÉTRICA 
De acordo com a figura 4, uma usina hidrelétrica com reservatório de acumulação e regularização 
de vazão e volume, são alguns dos principais componentes que compõe uma usina convencional. 
Figura 4: Conhecendo uma Usina Hidrelétrica 
 
Fonte: ANEEL, 2008. 
Os principais componentes de uma barragem são: Reservatório; Vertedouros; Sistemas de 
extravasores; Tomada de água; Condutos forçados e túneis forçados; Casa de força; Canais de adução 
e de fuga; Eclusas de navegação; Escada para peixes. 
5.1. BARRAGENS 
 Uma barragem pode ser definida, basicamente, como sendo uma barreira que interrompe o fluxo da 
água de um rio, e possui o objetivo de represar a água para diversas finalidades. A sua estrutura principal 
está voltada a fechar o rio. Para a evacuação da água represada em uma barragem, o sistema de 
vertedouros de cheia é utilizado. 
 Existem dois tipos de barragens que podem ser construídas no contexto de uma usina 
hidroelétrica. A primeira delas é a barragem de aterro, a qual exige a utilização de solos com 
características adequadas para que se obtenha uma ótima compactação do material e, portanto, uma 
maior resistência e baixa permeabilidade a fim de formar um núcleo impermeável. Os materiais para a 
construção de tal barragem podem ser adquiridos diretamente da escavação com o desmonte de rocha, 
chamado de enrocamento não selecionado. Porém, na maioria dos casos, é exigido o rompimento das 
 
 
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rochas com a utilização de britadores, a fim de se obter uma granulometria definida e adequada. Passada 
a etapa da britagem, os materiais seguem, transportados por caminhões, para áreas de empréstimo, 
onde são espalhados e compactados. Se o solo não obtiver o teor de umidade adequado, o mesmo deve 
ser tratado. (PIASENTIN, 2018) 
Figura 5: Obras civis da Usina de Itaipu 
 
Fonte: Bizuário Itaipu (2018). 
 Para a construção de barragem de concreto, primeiramente deve ser implantado no campo de 
trabalho, um laboratório para que seja feito o controle dos componentes da mistura e qualidade do 
concreto produzido. Deve-se atentar para a realização de ensaios como granulometria, massa específica, 
absorção, resistência à abrasão, resistência aos sulfatos, dentre outros. Para que seja realizada a 
produção de uma grande quantidade de concreto para uma barragem, devem-se ter implantadas centrais 
de britagem, com britadores e moinhos, centrais de refrigeração do concreto, silos e pilhas de estocagem. 
 Na etapa do lançamento e transporte do concreto, caminhões basculante, gruas de torre e teleféricos 
são utilizados. O lançamento é realizado em camadas com espessuras entre 1,5 e 2,5 metros, tendo um 
intervalo de 3 e 5 dias entra cada camada, em seguida, a compactação é efetuada com a utilização de 
vibradores e ar comprimido. (PIASENTIN, 2018) 
 
5.2. VERTEDORES E COMPORTAS 
 
 
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 O funcionamento básico de uma usina hidroelétrica se dá pelo represamento de água do rio. Em 
períodos de chuva, ocorre o aumento dessa vazão, sendo necessário que ocorra o controle da mesma 
através dos vertedouros, os quais irão lançar a água à montante para a jusante, evitando dessa forma 
grandes prejuízos como o transbordamento e rompimento da barragem. (BRANCO, 2016) 
 Os vertedores são importantes em obras como barragens, pois permitem que haja um controle do 
nívelde água no reservatório à montante. Os vertedores podem ser definidos basicamente, como sendo 
estruturas hidráulicas que possuem a finalidade de controlar a vazão de condutos livres e de escoamento, 
deixando passar o excesso de água acumulado em um determinado reservatório. (DANTAS, SILVA, 
2016) 
 O vertedor é uma estrutura parecida com um orifício, possuindo uma geometria definida, 
diferenciando-se deste apenas por não possuir a borda superior. Órgão de controle de vazões regulares 
ou ordinárias e excepcionais (de cheia), podendo ser utilizado nas operações normais de descarga ou 
ainda para o controle de cheias. (MARTINS, 2016). 
 Vertedores nada mais são do que sistemas extravasores que proporcionam a segurança da barragem. 
As Principais funções dos vertedores são: regularização dos níveis do reservatório; Amortecimento dos 
níveis das enchentes; Regularização das vazões do rio a jusante; Descarga segura a jusante das vazões 
de enchente; Dissipação da energia das descargas vertidas sem danos a jusante; Prevenção do 
galgamento da barragem; Retenção de um grande volume útil a montante de suas comportas; 
Esvaziamento do reservatório em casos de emergência; Descarga dos sedimentos acumulados próximos 
da barragem. (PIASENTIN, 2018) 
 Existem vários tipos de vertedores que serão aplicados conforme a vazão da água e outros aspectos 
do projeto. Os principais vertedores podem ser controlados ou de soleira livre. Os controlados 
apresentam comportas responsáveis por controlar o nível da água. Já os vertedores de soleira livre, mais 
comuns em usinas de menor porte, não possuem comportas, a águas passa pelas soleiras, que é a parte 
mais alta do vertedouro. 
 
 
 
Figura 6: Vertedouro usina de Itaipu com comportas abertas 
 
 
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Fonte: (Estadão, 2015) 
 De acordo com a figura 6, observam-se as partes constituintes de um vertedouro. São elas: 
Paramento, Face de montante de concreto (parede que segura a água); Soleira: Parte mais elevado do 
vertedor; Rápido: rampa por onde a água escoa; Dissipador: Responsável por dissipar a energia da água 
para evitar erosão do corpo da água a jusante. 
 Quanto ao posicionamento dos vertedores, eles podem ser: a) Construídos no corpo das barragens 
de concreto: conduzem à vazão em queda livre ou em perfis apropriados; b) Posicionados em uma das 
margens do reservatório; c) Posicionados no lago, internamente (conduzem água de uma cota superior 
a outra inferior, no formato tulipa ou vórtice, por exemplo). 
Comportas são dispositivos concebidos para permitir o fluxo controlado 
de água a partir de vários tipos de sistemas hídricos, normalmente 
empregados em usinas hidrelétricas. A comporta é um componente 
comum em todos os tipos de sistemas que variam desde reservatórios 
até barragens e vertedouros. Essencialmente, qualquer sistema 
construído que é usado para controlar o nível e o fluxo de água em um 
rio ou lago será equipado com algum tipo de comporta com 
acionamento automático. (BRANCO, 2016). 
 
 A principal função da comporta em um vertedouro é direcionar o fluxo de uma seção do sistema 
hidráulico para uma outra seção, podendo também funcionar como um meio de reduzir o nível de água 
da seção de um rio ou lago. (BRANCO, 2016) 
 
 
5.3. BACIAS DE DISSIPAÇÃO E CASA DE FORÇA 
 
 
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 Em uma usina hidroelétrica, as estruturas de dissipação estão voltadas à permitir que o escoamento 
retorne ao curso d’água com as condições mais próximas do original. A eficiência do processo de 
dissipação será dada pelo escoamento à jusante. As estruturas responsáveis por dissipar a energia são 
concebidas para dissipar em seu interior apenas parte da energia, e o restante é dissipada ao longo do 
leito à jusante. São também responsáveis por lançar o escoamento proveniente do vertedouro. As bacias 
de dissipação com ressalto hidráulico, a qual possui grande turbulência no escoamento e 
consequentemente produz uma intensa dissipação de energia, além de possuir profundidade conjugada. 
(MARTINS, 2016) 
 A casa de força é o principal componente da usina, onde se encontram instalados as turbina e o 
gerador, que são responsáveis pela transformação da energia potencial em energia elétrica. A turbina 
hidráulica é responsável pela transformação da energia potencial em energia mecânica que 
posteriormente é armazenada no reservatório e transferida para o gerador. Através de condutos 
forçados, a água é levada do reservatório até a entrada da turbina. A partir daí, a águas erá direcionada 
para um sistema formado por palhetas móveis que irão se mover ao mesmo tempo e da mesma forma o 
distribuidor irá regular a vazão volumétrica fornecida à turbina. A parir daí, começa a acontecer a 
transformação de energia potencial em energia mecânica. (SCHREIBER, 1980) 
 De acordo com Schreiber (1980), existem dois tipos de turbina, as de reação são formadas 
basicamente por um mecanismo que irá regular a ação da água que é vinda do conduto forçado e distribui 
ela igualmente ao rotor e um tubo de sucção, o qual irá desacelerar o fluxo da água após a mesma ter 
assada pela turbina, para então direciona-la ao canal de fuga. As turbinas de ação são compostas por 
um ou mais jatos de água direcionados nas conchas do rotor sob condições de pressão atmosférica, 
observe a figura 7. 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Componentes de uma usina hidroelétrica. 
 
 
Alagoinhas, BA 
2020 
 
Fonte: IESA (2009) 
 
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concessões e permissões de serviços públicos e dá outras providências. 
 
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Produtor Independente e por Autoprodutor e dá outras providências. 
 
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procedimentos gerais para registro e aprovação dos estudos de inventário hidrelétrico de bacias 
hidrográficas. 
 
BRASIL. Agência Nacional Energia Elétrica (ANEEL). Resolução 395, de 1998. Estabelece os 
procedimentos gerais para registro e aprovação de estudos de viabilidade e projeto básico de 
empreendimentos de geração hidrelétrica, assim como da autorização para exploração de centrais 
hidrelétricas até 30 MW e dá outras providências. 
 
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Alagoinhas, BA 
2020