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21/11/2024
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Edição 103 – Agosto de 2014
Artigo: Transmissão
Por Amaury Saliba, Mario Noburu Takai, Evandro Magalhães e Paulo Ricardo Silva*
Dificuldades de logística para implementação da linha de transmissão na Amazônia, trecho Oriximiná/Manaus, em meio a rios e áreas alagadas.
A Interligação da Amazônia ao Sistema Elétrico Nacional (SIN), por meio da construção da Linha de Transmissão (LT), ligando a UHE Tucuruí a Manaus, é estudada desde 1986 pela Eletrobras Eletronorte, visando a interligação dos sistemas isolados ao SIN e a substituição da geração térmica a óleo, com a consequente redução na emissão de gases do efeito estufa.
Diversos estudos analisaram as opções técnicas mais viáveis e menos impactantes, levando-se em conta os critérios possíveis de evitar a passagem da linha de transmissão em corredores com áreas sob proteção legal, sobretudo, terras indígenas e unidades de conservação, além de minimizar interferências sobre núcleos urbanos de população e áreas de preservação com cobertura de floresta natural, várzeas e outros ecossistemas.
Sendo a região amazônica e seu patrimônio ambiental de importância global, a implantação de qualquer projeto nessa região torna-se um considerável desafio e requer o máximo de cuidado e tecnologias adequadas para minimizar as interferências com o sistema socioambiental.
Neste contexto, o presente trabalho tem como finalidade descrever algumas fases da implantação da LT-500-kV-Oriximiná/Manaus, especialmente de um trecho com aproximadamente 300 km de extensão, com seu traçado apoiado no rio Amazonas e seus afluentes, advindo desta situação as dificuldades de logística, tendo a maioria das estruturas acessos fluviais, e a necessidade de um planejamento diferenciado em relação às formas clássicas de construção de linhas de transmissão, principalmente devido também às condicionantes hidrológicas impostas pela região.
Introdução
Em 2008, chegou-se à versão final dos Estudos de Viabilização da Interligação Tucuruí/Manaus e o empreendimento foi dividido em três trechos, incluindo a interligação do Estado do Amapá, licitado pela Aneel no leilão nº 004/2008:
A Eletrobras Eletronorte, em sociedade formada com a Abengoa Brasil e Eletrobras Chesf arremataram o lote C, constituindo a SPE-Concessionária Manaus Transmissora de Energia S.A., sendo o contrato de concessão firmado com a Aneel em setembro de 2008, ocasião em que se iniciou a elaboração do projeto básico e o licenciamento ambiental do empreendimento, com as atividades de estudos de traçado e série de estruturas.
Peculiaridades de suprimento de materiais para a região das obras
Por estar localizada na região da Amazônia desinterligada de rodovias do restante do país, a implantação da LT-500-kV-Oriximiná/Silves/Lechuga (Manaus) prescindiu, antes de tudo, de uma logística especial de transporte para o suprimento de materiais e equipamentos, via de regra, fabricados no sul do país.
Os pontos de entrega definidos aos fabricantes, após os necessários estudos de logística de suprimento, foram basicamente: Manaus (AM), Itapiranga (AM), Urucará (AM) e Oriximiná (PA).
Ressalta-se que a mobilização de todos os equipamentos dos empreiteiros de construção e montagem foram também condicionados a esta logística, tendo em vista a existência quase nula de máquinas/veículos/equipamentos em Manaus e no interior do Amazonas.
Para este suprimento, as transportadoras especializadas em logística amazônica, contratadas pelos fabricantes, uma vez que utilizamos a modalidade CIF, trabalharam com duas alternativas de rota: a menos demorada, via Porto Velho (mas inoperante seis meses por ano devido à falta de calado para a balsa no Rio Madeira), e a rota via Belém, conforme visualizada na Figura 1.
Condicionantes hidrológicas para construção
Na região Amazônica e, particularmente, ao longo do traçado da Linha de Transmissão Oriximiná/Lechuga (Manaus), o planejamento executivo das obras deve obrigatoriamente levar em conta as condicionantes hidrológicas.
Estas condicionantes atendem, sobretudo, ao aproveitamento das chamadas “janelas hidrológicas” que dizem respeito aos altos e longos índices pluviométricos que definem a praticabilidade dos serviços (dias trabalháveis), assim como as variações das cotas dos rios que, em diversos casos, submergem as fundações e as partes inferiores das estruturas, impossibilitando a execução da fundação, montagem e instalação dos cabos.
No caso da linha de transmissão Oriximiná/Lechuga (Manaus), tivemos dezenas de estruturas cujas cotas dos níveis de água começam a baixar quando exatamente começam as primeiras chuvas, reduzindo sobremaneira os dias possíveis de trabalho durante o ano.
Mesmo nas áreas não alagáveis, as características do solo argiloso, de pouca permeabilidade e possuindo em sua formação camadas orgânicas complexas, ao contato com a água o torna extremamente crítico para o transito de máquinas, equipamentos e até mesmo pessoas.
Todas estas condicionantes hidrológicas foram levadas em conta no planejamento inicial de construção e foi projetado o tempo de construção, considerando-se a ocorrência dos serviços de execução das fundações especiais nas áreas alagadas em dois períodos secos, bem como os serviços de fundação das torres especiais da travessia do Rio Trombetas em um período de cheia, devido à necessidade da existência de calado para as balsas com os equipamentos de execução.
Ainda sem a obtenção do licenciamento ambiental (LI), em maio de 2010 (15 meses após a assinatura do contrato de concessão), e com a expectativa de se perder a janela hidrológica daquele ano, foram promovidas diversas gestões com o Ibama para liberação excepcionalmente dos serviços de execução das fundações nas áreas alagadas com a emissão da Licença Prévia (LP), para aproveitarmos o benefíc
io da referida janela hidrológica, o que significaria o ganho em seis meses em nosso cronograma de obras (Figura 2).
Não obstante a ocorrência desta situação adversa, foram firmados os contratos com os empreiteiros de construção e montagem com prazo de 18 meses, a partir da emissão da LI, na condição desta emissão ocorrer até agosto de 2010, o que permitia a implantação da obra com dois períodos secos e um período molhado.
Infelizmente, a LI somente foi emitida ao final do ano de 2010, impondo ao cronograma de obras um período seco e dois períodos molhados, situação esta que comprometeu o planejamento original dos empreiteiros de construção e montagem, afetando, dessa forma, prazos e custos.
Da mesma forma que as praticabilidades foram premissas fundamentais no planejamento inicial da obra, o comportamento dos rios na região da linha de transmissão foi utilizado para o dimensionamento de equipamentos, das equipes e da sequência de execução dos serviços.
Os rios na região da linha de transmissão têm os períodos de seca e vazante bem definidos, sendo:
Início das cheias: dezembro – cheia máxima: junho
Início da vazante: julho – vazante máxima: novembro
Em virtude do regime hídrico mencionado, dois trechos da obra, notadamente conhecidos por Estrada da Várzea e Variante do Nhamundá, que têm parte de suas extensões situadas em cotas mais baixas, ficam completamente submersos entre os meses de fevereiro e junho.
Sendo assim, estes trechos tiveram os serviços interrompidos em meados de fevereiro de 2011, quando as águas dos rios vieram a cobrir estes trechos e retomados somente no final de agosto do mesmo ano, aproveitando a próxima vazante.
Além da execução das fundações destes trechos em duas etapas, as atividades subsequentes de montagem de estruturas e lançamento de cabos tiveram de ser interrompidas nestes trechos e alternadas para os trechos adjacentes, além da total recuperação dos acessos e praças de torres quando da retomada das obras em agosto de 2011.
Distribuição de materiais na faixa – pulmões
As dificuldades de logística conduziram à necessidade de um minucioso planejamento para abastecer os locais de implantação das estruturas com equipamentos e materiais. Neste contexto, conforme ilustrado na Figura 3, foi utilizada a sistemática de criação dos Pulmões de Abastecimento, que consistem em diversos depósitos intermediários entre os pátios de materiais e a faixa de servidão.
Sistemática de contratação dos serviços de construção e montagem
Ao final de 2009, já com mais de um ano de assinatura do contrato de concessão e com a expectativa de obtenção do licenciamento ambiental, iniciou-se o processo de contratação das obras civis e da montagem da linha de transmissão Oriximiná/Lechuga (Manaus).
No que se refere ao trecho Oriximiná/Silves, ressaltou-se a peculiar característica de longos trechos de várzea e o acesso à faixa por meio de vias fluviais interligadas ao Rio Amazonas, bem como a travessia do Rio Trombetas, conforme ilustrado na Figura 4.
Devido à dificuldade de logística e dos métodos construtivos peculiares em relação às formas clássicas de construção de linhas de transmissão que, via de regra, têm seu traçado apoiado em rodovias existentes, não foram obtidas, quando da coleta de preços, propostas completas para o referido trecho, muito embora os convites foram enviados a 24 empresas.
Ressalta-se também a falta de atratividade deste empreendimento por conta de sua complicada logística e limitação de exercício de trabalho, uma vez que a região possui períodos de chuva dessintonizados dos períodos de cheia, ou seja, as cotas dos rios são mais elevadas nos períodos de poucas chuvas e mais baixas no período de maior intensidade de chuvas, conforme já relatado.
A peculiaridade de construção deste complexo trecho de linha de transmissão conduziu à contratação da construtora Andrade Gutierrez, recém desmobilizada, naquela ocasião, das obras do gasoduto do Coari-Manaus-AM, por meio de uma sistemática especial de contratação de quantidades por preço unitário.
Esta sistemática prevê o pagamento de uma logística fluvial para chegada aos locais de construção das torres, materiais, equipamentos, bem como pessoal; a partir daí, a execução dos serviços são pagos na forma clássica, ou seja, quantitativos de serviços, contidos nos projetos, por preços unitários.
Canteiros de obras
Além do pagamento de equipamentos de logística, ressaltou-se também a necessidade de pagamentos diferenciados por tipos de canteiros, devido à necessidade de implantação nos mais variados locais de 12 canteiros de obras para um trecho de linha de transmissão com 333 km de extensão, devido à descontinuidade da faixa de servidão cortada por rios, conforme mostra a Figura 5.
Há que se destacar neste item a necessidade de implantação de canteiros de selva com a seguinte infrestrutura mínima:
Nas situações nas quais a necessidade de chegada à faixa deveria ser imediata, foi notória a utilização de barcos e balsas com alojamentos.
Escolha da série de estruturas
Por conta das relatadas condições adversas de logística, o estudo para escolha de série de estruturas constituiu-se em fator essencial para a redução dos prazos de construção, minimização dos impactos ambientais e a consequente redução de custos.
Os tipos estruturais mais frequentes para torres de circuito duplo, para a classe de tensão em 500 kV, são os que estão em disposição vertical ou triangular das fases, utilizando-se sempre soluções de torres autoportantes. Para a situação requerida da LT, que tem uma grande extensão e está em uma região de difícil acesso, a redução de peso e a facilidade de transporte e construção tornaram-se fatores importantes para se estudar uma solução alternativa que possibilitasse bom desempenho e baixo impacto ambiental associados ao menor custo possível para o empreendimento. Partiu-se, então, para o estudo de soluções de torres estaiadas monomastro com disposição das fases na vertical e com disposição triangular de fases tipo Danúbio.
A Figura 8 apresenta as configurações finais estudadas das estruturas estaiadas vertical e Danúbio, respectivamente. A solução Danúbio, inédita na classe de tensão 500 kV, permitiu a obtenção do mesmo SIL (1.200 MW) da disposição vertical por meio de uma menor expansão do feixe de condutores. Enquanto na solução vertical o feixe foi de 900 mm, na solução Danúbio foi de 700 mm. Adicionalmente, foram feitos estudos econômicos comparativos entre as duas soluções, apontando a vantagem da disposição Danúbio em relação ao peso das estruturas, cargas sobre fundações e ao desempenho elétrico.
Após a escolha da solução estrutural mais econômica, partiu-se para a definição das séries de estruturas da LT, levando-se em consideração as particularidades da região, tais como matas com grandes alturas, diversos trechos com áreas alagadas e grandes rios. As Tabelas 1, 2 e 3 apresentam as estruturas da série normal, da série para matas e trechos alagados e da série especial para travessias de rios, respectivamente.
Para a série normal foram desenvolvidas duas torres estaiadas com grandes vãos médios (550 m e
650 m) e elevada altura útil máxima (43,5 m). Com a utilização dessas estruturas foi possível obter na plotação da LT um vão médio elevado de 563 m e 507 m, respectivamente, para os trechos Oriximiná/Silves e Silves/Lechuga, reduzindo-se assim o número de estruturas, as obras civis de fundações e o impacto ambiental na região. É também importante ressaltar que a utilização de torres estaiadas (73,61% no trecho Oriximiná/Silves e 78,28% no trecho Silves/Lechuga) possibilitou a redução do peso total da LT em aproximadamente 27% em relação ao peso total de 21.279 t (39 t/km), sem a travessia do Rio Trombetas, obtendo-se uma economia de peso de 5.804 ton. Esta redução de peso significa também redução de impacto ambiental, pois este montante de material deixou de ser fabricado, transportado e montado.
Para travessias sobre matas foram desenvolvidas duas torres especiais, uma estaiada (OCEM-E) e uma autoportante de suspensão (OCSM-E), ambas com aplicações similares às da série normal, porém com alturas úteis maiores.
Adicionalmente, foi também desenvolvido o projeto de uma torre (OCSL8) com elevado vão médio (800 m) e grande altura útil (64 m), principalmente para aplicação nos trechos alagados. Tinha-se como propósito aumentar o vão médio nestes trechos, reduzindo-se o número de estruturas e a quantidade de fundações, pois se pensava que, com estas reduções, haveria diminuição do custo global. Para dirimir dúvidas a respeito da economia com a utilização desta torre, resolveu-se desenvolver um interessante estudo técnico-econômico utilizando-se duas alternativas de locação nos trechos alagados:
Alternativa 1: torre de suspensão OCSL8 e ancoragens da série normal (OCAA e OCAT);
Alternativa 2: torres da série normal (OCSL, OCSM, OCSP, OCAA e OCAT).
Os resultados das alternativas 1 e 2 são apresentados na Tabela 4 e indicam menores custos (redução de 27%) com a utilização da série normal tanto nas fundações quanto nas estruturas, apesar do maior número de estruturas utilizadas. Portanto, nos trechos alagados foram também utilizadas as estruturas autoportantes da série normal e a torre OCSL8 foi utilizada somente em locais de travessias de obstáculos com necessidade de grandes vãos.
Conclusão
Não obstante, na viabilidade e na composição dos custos deste empreendimento desde à época do Leilão 004/2008 e em época anterior nos estudos promovidos pela Empresa de Planejamento Elétrico (EPE), levou-se em conta também aspectos de logística e ambiental. Somente na fase executiva da implantação é que são efetivamente delineadas, equacionadas e parametrizadas as dificuldades relacionadas à acessibilidade, isolamento e minimização dos impactos ambientais da região amazônica.
No entanto, a natureza não é exata. O projeto, planejamento e plano de logística sofreram diversas adequações por conta das surpresas naturais, como a ocorrida em 2011 quando o nível dos rios se comportaram de forma tot
almente diferente ao de 2010 e tivemos em 2011 uma diferença a maior de cotas de cinco metros em relação a 2010.
Há que se ressaltar que o Licenciamento Ambiental tem também caráter preliminar no que concerne à fase executiva, uma vez que somente sua obtenção determina o ponto de partida para qualquer intervenção direta a ser feita na faixa de servidão da linha de transmissão.
É evidente que apenas durante a execução dos serviços de campo, desde a implantação do traçado, com estudos topográficos e geológicos, é que são conhecidas as reais características dos solos, a vegetação e, no caso específico desta linha de transmissão, os parâmetros logísticos, fazendo-se os necessários ajustes destes quesitos. Este aspecto não se constitui em fato excepcional, mas na regra inerente ao sequenciamento das etapas de implantação de uma linha de transmissão atualmente em nosso país.
Referências
XIV – ERIAC – Grupo 3: LT-500Kv-CD-Oriximiná/Silves/Lechuga – Solução Estrutural com Torre Estaiada Monomastro.
*AMAURY SALIBA é engenheiro civil, pós-graduado em Hidrologia. Atua na Eletrobras Eletronorte, onde desde 2009, exerce o cargo de Diretor nas SPEs Manaus Construtora (LT-500KV-Oriximiná/Silves/Lechuga-Manaus) e Construtora Integração (LT+/-600KV-Pvelho/Araraquara-Bipolo 2).
EVANDRO PACHECO MAGALHÃES é engenheiro eletricista e há oito anos atua na construtora Andrade Gutierrez na área de energia como gerente técnico comercial, sendo responsável pelo desenvolvimento de negócios de construção de linhas de transmissão.
MÁRIO NOBURU TAKAI é engenheiro eletricista e atua na Eletrobras Eletronorte desde 1989, na área de projetos de linhas de transmissão.
PAULO RICARDO RALO LIBERATO DA SILVA é engenheiro civil. Desde 1995, atua como sócio diretor da Engetower Engenharia, cujo escopo principal de serviços é a elaboração de projetos de estruturas metálicas para LTs e SEs.
