Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida

Engenharia

Os benefícios ambientais, económicos e sociais das barragens são do conhecimento geral e reconhecidos principalmente pelas populações que tiram partido destas infraestruturas. No entanto a forma como as barragens hidroelétricas permitem reservar e transformar a energia, bem como as suas funções acessórias, merece uma abordagem um pouco mais profunda mas ainda assim objetiva e acessível a todos, mesmo àqueles que não façam parte da comunidade técnica.

Uma vez que a CIMPOR está a fornecer o cimento para o Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida é oportuno dar a conhecer um pouco sobre barragens hidroelétricas. 

Escalão de Montante – Vista Aérea de Montante



Produção de energia ou a Lei de Lavoisier?

É comum ouvir-se dizer que as barragens produzem energia limpa que acabamos por consumir nas nossas casas, que transportamos nos nossos telemóveis, que já abastece os nossos automóveis, que aciona a nossa indústria, etc.

No entanto Antoine Lavoisier, o famoso químico francês, daria voltas no túmulo se pudesse ouvir os nossos vícios de linguagem, não lhe fosse atribuída a ele a célebre frase: “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. De facto, quando se fala na produção de energia em barragens hidroelétricas está-se a referir um processo de transformação em que a energia potencial gravítica da água acumulada se transforma em energia cinética pelo seu escoamento para níveis inferiores e que, por sua vez, se transforma em energia elétrica pela ação da água sobre as pás de uma turbina ligada a um alternador/gerador.

Daqui se compreende a importância vital da energia potencial gravítica para este processo, pois sem ela não haveria energia cinética e consequentemente energia elétrica. A acumulação de água dos rios a montante do paredão da barragem faz aumentar a altura de água, sendo que quanto maior for esta altura, maior será a energia potencial gravítica. A altura de água a que se prevê explorar a barragem corresponde ao Nível Pleno de Armazenamento (NPA), podendo no entanto atingir a altura máxima a que corresponde o Nível de Máxima Cheia (NMC).

Esta acumulação de água é facilitada em zonas de orografia acidentada onde os vales pronunciados permitem que o paredão acumule água a montante, fazendo subir o seu nível. Assim se compreende a predominância de barragens hidroelétricas na zona norte do País onde o declive natural propicia a implantação de barragens com albufeiras de extensão moderada, minimizando o impacte ambiental.


1. Perfil Longitudinal de um Circuito Hidráulico

A água armazenada é conduzida pela Tomada de Água para a Túnel de Adução até se encontrar com a(s) turbina(s), onde a energia cinética será transformada no alternador/gerador em energia elétrica. Após esta transformação a água é devolvida ao seu curso natural através do Túnel de Restituição.

A possibilidade de “reservar energia” é mais uma das singularidades deste processo. A possibilidade de armazenar uma dada altura de água significa reservar energia potencial gravítica que poderá ser utilizada quando for mais conveniente. Esta particularidade representa uma vantagem relativamente a outras energias limpas como por exemplo a energia eólica cuja exploração tem de ser de oportunidade já que não há a possibilidade de armazenar o vento.

A exploração de barragens hidroelétricas tem outra particularidade, cada vez mais importante nos dias de hoje, que é o facto de se tratar de um processo que não liberta gases de efeito de estufa para a atmosfera contrariamente ao que acontece nas Centrais Termoelétricas com a utilização de combustíveis fósseis. Estima-se que a exploração do Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida evite a libertação de 70.000t de CO2 para a atmosfera por cada ano de atividade, auxiliando o cumprimento das limitações impostas pelo Protocolo de Quioto.

Acessoriamente, a implantação de barragens hidroelétricas em território nacional reduz a dependência energética de Portugal, aumentando a nossa autonomia energética com o correspondente benefício económico para o país. O contributo deste aproveitamento hidroelétrico permite a aproximação à meta dos 7000 MW de capacidade instalada, definida pelo estado português para o ano de 2020.
 

2. Funções acessórias

A função de uma barragem hidroelétrica não se esgota simplesmente no processo de transformação de energia. A albufeira proporcionada pela barragem representa um enorme potencial de exploração, sendo muitas vezes aproveitada para a captação de água para consumo humano, regadio, combate a incêndios e até mesmo para atividades de lazer como desportos náuticos, turismo rural, etc.

Outra função acessória é o controlo do caudal que a barragem permite, evitando a ocorrência de cheias e garantindo um caudal adequado durante os meses secos de estiagem. No caso do Aproveitamento Hidroelétrico de Ribeiradio-Ermida, esta função é proporcionada pelo conjunto dos dois escalões que irão impedir a ocorrência de cheias a jusante.

Caso Prático: Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida

Escalão de Montante – Vista da Margem Esquerda


O Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida localiza-se no rio Vouga a cerca de 85km da sua nascente, estando implantado nos concelhos de Sever do Vouga e de Oliveira de Frades.

Apesar de já se prever o aproveitamento dos recursos proporcionados pelo rio Vouga há décadas, foi em 2007 que o Instituto da Água (INAG) pôs a concurso esta concessão que foi atribuída à GREENVOUGA (EDP 97,33%; MARTIFER RENEWABLES 2,67%).

Numa primeira fase previu-se a execução do paredão em Betão Compactado com Cilindro (BCC) sendo esta uma tecnologia usualmente utilizada na pavimentação rodoviária e na construção de barragens, como foi o caso da Barragem do Pedrógão. No entanto a alteração da localização inicial deste Aproveitamento Hidroelétrico para a atual, conduziu à opção pelo betão convencional, muito devido às características dos solos existentes no local de implantação da barragem.

A construção ficou a cargo do RIBEIRADIO-ERMIDA - ACE composto pela FCC (30%), RRC(25%) e OPWAY(45%), empresas de renome, não só a nível nacional como também a nível internacional.

Em Portugal, o grupo FCC/RRC foi responsável, entre outras obras, pela construção da Barragem de Óbidos, da Nova Ponte da Gala e ainda do Viaduto do Corgo, o segundo viaduto mais alto da Europa.

A estas obras podemos ainda associar outras de expressão internacional tais como o Estádio Allianz Arena em Munique, o Metropolitano de Riad, Canal do Panamá, Torres Porta Fira em Barcelona, entre outras, cuja execução só se encontra ao alcance de empresas de elevada capacidade técnica.

O mesmo se poderá dizer da OPWAY, responsável por várias obras emblemáticas como a construção do Cristo Rei, dos Hospitais da Universidade de Coimbra, Variante Norte de Loulé e a Ampliação do Aeroporto do Funchal. O know-how adquirido na construção da Barragem do Carrapatelo no Douro, e do Monte Novo em Évora foi também fundamental para o sucesso desta empreitada.

O Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida viu ser lançada a primeira pedra no dia 27 de Novembro de 2009. A conclusão dos trabalhos encontra-se prevista para o início de 2015.

Escalão de Montante e Central – Vista Aérea de Jusante


Com a presença média de 300 trabalhadores diretos (cerca de 530 trabalhadores no pico da obra) é reconhecido o impacte social da empreitada na região, além do natural efeito positivo na economia local; arrendaram-se casas, esgotaram-se restaurantes, criaram-se empresas, tudo de forma a dar resposta às necessidades impostas por uma obra desta envergadura.
 

Dados técnicos

O Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida é constituído por duas barragens: A montante, em Ribeiradio, encontra-se o rosto deste Aproveitamento Hidroelétrico: Uma barragem de gravidade com diretriz circular de 270m de desenvolvimento e 76m de altura que dá lugar a uma albufeira com 135hm3 à cota do NPA.

A tomada de água é feita em torre com uma altura de 61m, ligada à correspondente Túnel de Adução com um comprimento de 205m, que comunica com uma central em poço equipada com um grupo turbina-alternador de 72MW que permite a bombagem de água para a albufeira de montante, proporcionando a reutilização da água (reversível).

Torre de Tomada de Água


O contra-embalse é feito pela barragem de Ermida, situada cerca de 4km a jusante, também ela uma barragem hidroelétrica de gravidade e, ao contrário do escalão de montante, sem capacidade de reversibilidade. 

Escalão de Jusante – Vista Geral



Escalão de Jusante – Vista Geral


Com uma altura de 38m e cerca de 175m de desenvolvimento, esta estrutura tem capacidade para armazenar cerca de 3 hm3 à cota do NPA.

Ao contrário do que sucede no escalão de montante, na barragem de Ermida a central de produção de energia é anexa à barragem, no encontro da margem direita, contando com dois grupos geradores de 3,3 MW cada.

À semelhança do Aproveitamento Hidroelétrico do Baixo-Sabor, a escolha do cimento a utilizar recaiu sobre o CEM I 42,5 R fabricado no Centro de Produção de Souselas. O Aproveitamento Hidroelétrico Ribeiradio-Ermida constitui mais um reconhecimento da qualidade dos produtos, competência técnica e logística da CIMPOR.

Escalão de Jusante – Vista da Margem Direita


 

Características técnicas:

    Geral
  Investimento estimado    213,3 M€
  Emissões de COevitadas/ano   70.000 t
  Cimento CEM I 42,5 R   75.000 t num período de 30 meses

          

    Ribeiradio   Ermida
  Tipo    Barragem de gravidade   Barragem de gravidade
  Diretriz   Circular, de 262m de
  desenvolvimento
  Reta, de 175m de
  desenvolvimento
  Volume de betão
  vibrado
  320.000 m3   90.000 m3
  Altura máxima   95 m   38 m
  Largura do
  coroamento
  9 m   4 m
  Largura na base
  fundação
  80 m   26,65 m
  Capacidade da
  albufeira
  135 hm3   3 hm3
  Potência   72 MW   2 x 3,3 MW

       

    Circuito Hidráulico (Ribeiradio) 
  Torre de Tomada de Água    61 m
  Túnel de Adução   205 m (dos quais 25 m são blindados)
  Galeria de Restituição   30 m
  Central em poço   Ø 22,50 m  e  h = 26,90 m

 


CEM I 42,5 R

Localização

Rio Vouga, a cerca de 85km da sua nascente


75.000

Toneladas de Cimento CEM I 42,5 R em 30 meses


213,3 M€

Investimento estimado


70.000

Toneladas de emissões de CO2 evitadas/ano


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