BARRAGEM DE PRETAROUCA
ESTRATÉGIA NO ÂMBITO DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS
Aproveitamento com Comportas - Modos de Funcionamento
A comporta de descarga "Obermeyer Hydro "é uma estrutura permanente, composta por um painel em aço levantado e descido por almofadas de borracha insufláveis, que são fixadas à fundação de betão existente usando placas de grampo e parafusos de ancoragem. A comporta é insuflada com ar fornecido a partir de um compressor, através de tubagens e válvulas. A comporta terá 2,40 m de altura e 15,5 m de largura (2 vãos). Cada vão será capaz de funcionar de forma independente.
O sistema de controlo das comportas pneumáticas tem dois modos de funcionamento: automático e manual. É operado normalmente em modo automático, todavia pode ser operado manualmente para inspeção, manutenção ou outros fins. Em modo automático, as comportas serão reguladas de forma a manter um determinado nível de água a montante («Nível água setpoint») ou manter a posição se o nível de água a montante for inferior ao intervalo de regulação.
- Modo Automático
Em automático, o sistema inicia uma sequência operacional. Os sinais são enviados para o PLC pelo sensor de nível de água a montante, pelo inclinómetro da comporta, bem como pelos sensores de pressão e pelos interruptores de pressão.
O PLC utiliza esta informação para gerar sinais nas válvulas de insuflação, válvulas de esvaziamento e compressores para alcançar a sequência de programa necessária. Se algum alarme for ativado durante o processo de insuflação, o sistema envia um alarme e dependendo do tipo alarmes, responderá de forma automática ou ficará a aguardar pela verificação do operador. Os compressores iniciar-se-ão e pararão com base em leituras de pressão de entrada.
Se o nível da água descer abaixo do "nível mínimo da água à pressão de projeto", a fim de preservar a segurança dos componentes do sistema da comporta, a pressão na almofada do ar será reduzida pelo PLC, abrindo a válvula de esvaziamento e diminuindo a pressão interna para "pressão interna mínima da almofada".
- Modo Manual
A operação em modo manual das comportas pode ser efetuada de três formas: a partir do HMI instalado no painel de controlo, a partir do armário mecânico de válvulas, ou ainda, remotamente via SCADA.
No quadro de comando, existe na parte frontal do painel, um ecrã tátil de 10", a partir do qual é fornecido uma visão geral do sistema e permite que o mesmo seja operado manualmente.
Se a manobra for efetuada através armário mecânico, é possível insuflar e esvaziar manualmente a comporta sem a utilização do ecrã HMI e sem qualquer interferência do PLC. Os compressores continuarão a funcionará de forma independente através de um interruptor de pressão, à medida que as válvulas são ligadas e que o ar é consumido pelo sistema.
Através do SCADA é possível acompanhar o funcionamento do sistema. Ao sinótico existente da barragem, foi acrescentado o sistema das comportas, obtendo-se uma visualização geral de toda a infraestrutura. Remotamente através desta ferramenta, estão disponíveis todos os comandos para manobrar, configurar setpoints de operação, acompanhar e ter controlo do sistema em tempo real.
- Setpoints e Alarmes
Do ponto de vista da exploração das comportas, existem alguns parâmetros e Setpoints que podem ser facilmente configurados e alterados por quem opera diariamente o sistema, como é o caso do nível de água pretendido para montante, níveis máximos e banda morta de funcionamento para abertura do sistema.
Importa referir que em termos de variáveis e configurações para calibração do sistema, existem 65 parâmetros possíveis de regulação, entre definições de pressão dos balões, definições para os compressores, definições dos pontos de alarme, calibração de sensores de nível, sensores de pressão, inclinómetros e tempos de resposta e atuação das electroválvulas de insuflação/esvaziamento.
Aproveitamento com Comportas - Exploração
O início da exploração das comportas iniciou-se após o comissionamento das mesmas. Esta primeira sessão ocorreu em setembro de 2020, com uma formação aos técnicos da Águas do Norte sobre o sistema de comando das comportas, no âmbito das atividades relacionadas com a receção destes equipamentos.
Os primeiros testes de comando das comportas, foram efetuados sem qualquer carga hidráulica, por o nível na albufeira estar abaixo da cota da crista do descarregador (919,20 m). As simulações de funcionamentos automático e manual, de forma local e remota, foram efetuadas através de um computador portátil que simulou as condições de comando à distância.
As limitações impostas pela crise pandémica associada à Covid-19 impediram a deslocação de técnicos do fornecedor desde o Reino Unido, pelo que apenas foi possível contar com a sua participação de forma remota, com os técnicos da EFACEC a assegurar presencialmente as comunicações com o Reino Unido e a realização dos testes.
Apenas no início do ano hidrológico de 2020/21 é que a albufeira recuperou e atingiu o seu anterior NPA (919,50 m), ainda durante o último trimestre de 2020, permitindo ensaiar e testar em carga as comportas e já ter disponível uma reserva de água que fizesse face a possíveis falhas ou necessidades adicionais de água durante a época estival de 2021.
Referir que os testes, ensaios e primeiros tempos de exploração foram acompanhados e seguidos de perto pelo LNEC, numa troca e partilha de informação com o Dono de Obra, de forma a assegurar que a parametrização das comportas correspondia ao pretendido.
Deste acompanhamento resultaram algumas sugestões de melhoria por parte do LNEC, nomeadamente com pequenas correções no algoritmo da automação e na parametrização nos tempos de resposta das válvulas de insuflação/desinsuflação, que permitiram principalmente afinar as aberturas e descargas das comportas para afluências mais baixas à albufeira de Pretarouca.
Este aspeto mereceu especial destaque em relação à rotina de regulação, cujo algoritmo foi objeto de modificações no sentido de se assegurar que as manobras das comportas produzissem caudais limitados a valores inferiores ao ramo ascendente das cheias afluentes (LNEC, 2024).
Relativamente à exploração da albufeira, a solução implementada, tem conseguido alcançar os objetivos definidos.
O gráfico abaixo apresenta a reserva de água registada na albufeira de Pretarouca desde a instalação das comportas. Da sua análise, é possível verificar que o nível da albufeira nunca mais atingiu os valores mínimos anteriormente registados. Mesmo no ano de 2022, que foi marcado pela mais recente seca em todo o país, a albufeira manteve a sua capacidade de reserva acima dos 55%, conseguindo assim responder às exigências e assegurar o abastecimento adequado às populações servidas por esta origem. Além disso, caso tivesse sido necessário e solicitado, teria sido possível fornecer algum volume de água para prestar o apoio regional, conforme projetado.
