Sumário

1 Desenvolvimento da energia elétrica utilizando recursos hidroenergéticos em pequena escala, 13
1.1 A importância das PCHs no desenvolvimento econômico de uma região, 17
1.2 Princípio de funcionamento de uma PCH, 18
1.3 A energia hidráulica, 19
1.4 Tipos de PCHs, 22

2 Demanda de energia elétrica, 25
2.1 A comunidade nunca teve serviço de energia elétrica, 26
2.2 A comunidade já teve serviço de energia elétrica por meio de um grupo gerador a combustão (diesel e/ou óleo combustível), 31
2.3 A comunidade dispõe atualmente de energia elétrica por meio de um grupo gerador a combustão (diesel e/ou óleo combustível), 32

3 Avaliação socioeconômica, 40
3.1 Análise de benefícios, 40
3.2 Análise de receitas e despesas, 41
3.3 Estrutura de custos de uma PCH, 42
3.4 Métodos para o cálculo da rentabilidade, 49

4 Estudo topográfico e cartográfico, 73
4.1 Estudo cartográfico, 73
4.2 Reconhecimento de campo, 77
4.3 Estudo topográfico, 79
4.4 Determinação das áreas de interesse, 85

5 Estudo hidrológico, 89
5.1 Existe informação, 90
5.2 Existem registros pluviométricos, 99
5.3 Conta-se com registros de vazão em uma estação próxima, 103
5.4 Medição de vazão, 104

6 Estudos geológico-geotécnicos e geomorfológicos, 114
6.1 Estudos geológico-geotécnicos, 114
6.2 Localização de obras e tipos de solos, 115
6.3 Materiais naturais de construção, 117
6.4 Métodos de investigação geológica, 118
6.5 Estudos geomorfológicos, 120

7.1 Efeitos do impacto ambiental, 121
7 Estudo de impacto ambiental, 121
7.2 Objetivos da avaliação de impacto ambiental, 122
7.3 Fases do estudo, 123
7.4 Desenvolvimento do estudo, 126

8 Avaliação dos recursos hidroenergéticos em pequena escala, 130
8.1 Avaliação do potencial hidroenergético em pequena escala, 131
8.2 Avaliação do potencial hidroenergético em pequena escala em função das limitações socioambientais, 132
8.3 Avaliação do potencial técnico-hidroenergético, 137
8.4 Caso para estudo: “Avaliação do potencial técnico-hidroenergético do departamento do vale do Cauca”, 138

9 Obras de captação, 140
9.1 Tomada lateral com espigões, 141
9.2 Tomada no leito, 143
9.3 Tomada convencional, 150
9.4 Câmara de decantação, 155
9.5 Comporta de lavagem, 158
9.6 Transição, 159

10 Obra de adução, 172
10.1 Canal, 173
10.2 Túnel, 185
10.3 Vertedouro, 187
10.4 Obras especiais, 193

11 Desarenador, 207
11.1 Desarenador de lavagem intermitente, 211
11.2 Desarenador de câmara dupla, 214
11.3 Desarenador de lavagem contínua, 214

12 Câmara de carga, 218
12.1 Golpe de aríete, 218
12.2 Câmara de carga, 222
12.3 Chaminé de equilíbrio, 230

13 Adução forçada, 241
13.1 Conduto forçado, 241
13.2 Diâmetro do conduto forçado, 242
13.3 Perdas no conduto forçado, 246
13.4 Espessura do conduto, 249
13.5 Material, 253
13.6 Válvulas, 259
13.7 Diretrizes para selecionar um conduto forçado, 262

14 Sistema de apoios, 269
14.1 Blocos de apoio, 270
14.2 Ancoragens, 278

15 Casa de máquinas, 298
15.1 Seleção do número de unidades, 301
15.2 Estabilidade do conjunto turbina-gerador, 306

16 Turbina, 318
16.1 Queda bruta, 319
16.2 Tubo de sucção, 322
16.3 Potência das turbinas, 326
16.4 Partes de uma turbina hidráulica, 328
16.5 Equação fundamental das turbinas, 329
16.6 Similaridade das turbinas, 335
16.7 Velocidade específica ns, 340
16.8 Eficiência das turbinas, 344
16.9 Classificação das turbinas, 346
16.10 Turbinas de ação, 349
16.11 Turbinas de reação, 354
16.12 Seleção das turbinas, 361

17 Gerador, 367
17.1 Máquina síncrona, 368
17.2 Máquina assíncrona, 373
17.3 Comparação entre um gerador assíncrono e um gerador síncrono, 393
17.4 Dimensões do gerador, 394

Bibliografia, 397