Mapeamento do campo de velocidades no mecanismo de transposição de peixes do tipo ranhura vertical construído na UHE de Igarapava

Abstract

A crescente demanda de energia elétrica no Brasil tem alavancado a implantação de usinas hidrelétricas. Entretanto, a construção dessas estruturas promove impactos sobre o meio ambiente, especialmente no que diz respeito à migração de peixes. A partir do final dos anos 90 surgiram dispositivos legais que obrigam a construção de mecanismos para transposição de peixes (MTP), quando necessários. O desconhecimento sobre as características bio-hidráulicas dos peixes, a serem transpostos, tem obrigado os projetistas a utilizarem dados internacionais, de peixes do hemisfério Norte. Além disso, inexiste na literatura um estudo mais aprofundado sobre o campo de velocidades dentro dos MTP. Este trabalho apresenta um estudo sobre o escoamento em um MTP construído na UHE de Igarapava. O mapeamento de velocidades foi realizado utilizando-se um fluxímetro (molinete) com saída digital. Fez-se um conjunto de medidas em planos distantes entre si de 200mm. Estes planos foram subdivididos em áreas de 200 X 200mm. Após o mapeamento em campo foi possível “desenhar”, com auxílio do Matlab, os mapas representativos das velocidades que ocorrem no MTP. Para isso utilizou-se de uma escala em cores e setas, onde as cores correspondem a magnitude das velocidades medidas e as setas o direcionamento do escoamento, para verificação do comportamento do escoamento.

The growing demand for electric power in Brazil has prompted the construction of new hydroelectric power plants. However, these new plants have had a strong impact on the environment, mainly on fish migration. Since the end of 1990s, strict new environmental laws have forced the design and installation of fishways in hydroelectric plants that have significantly affected the fish populations. Lack of information on the biohydraulic characteris- tics of several fish species which are in need of transposition systems for spawning and survival has forced the transposition system designers to use international technical data based on the characteristics of fish found in the Northern hemisphere. Moreover, the technical literature lacks studies on velocity fields in the fishway. This work deals with an experimental and analytical study about flow within a fishway built at the hydroelectric plant of Igarapava (UHE Igarapava). The flow velocity field is experimentally esti- mated by using a digital flowmeter. Velocity measurements are performed on planes 200m distant from each other. The area of each plane is about 200 mm x 200 mm. Afterwards, from the experimental velocity field data, the more representative flow velocity maps are graphically obtained by using Matlab software. The flow velocity maps are plotted using colors and arrows. The colors indicate the measured velocity magnitudes, while the arrows show the flow direction, providing a means to analyze flow behavior within the fishway.