Evaluation of techniques used to protect tailrace fishes during turbine maneuvers at Três Marias Dam, Brazil

ABSTRACT

Turbine dewatering and stop/startup may lead to the death of tons of fish at Brazilian power dams. The Três Marias Dam (TMD) on the São Francisco River has adopted two techniques to reduce the quantity of fish, mostly mandi (Pimelodus maculatus, Pimelodidae), affected by these maneuvers. They are (i) spill before turbine dewatering to attract fish out of the tailrace, and (ii) fish screens in the stop log slots during turbine stop/startup to prevent fish from entering the draft tube. Here, we investigated whether spill and fish screens reduced the quantity of fish affected by turbine dewatering and stop/startup at TMD. We also determined whether the biomass of mandi trapped during turbine dewatering may be predicted by turbine discharge (Q) and/or catch per unit effort (CPUE) of mandis in the tailrace. Due to insufficient statistical power, our data were inconclusive as to whether spill attracted mandi out of the tailrace. We verified that the presence of fish screens significantly reduced the biomass of dead/moribund fish during turbine stop/startup. The biomass of mandis trapped in the draft tube during turbine dewatering was mainly influenced by Q (r² = 0.67), followed by CPUE (r² = 0.49). Since the trapped fish biomass correlated negatively with Q, we recommend that Q be maximized before turbine dewatering to reduce quantity of mandi trapped in the draft tube. The information presented here may be useful for reducing the quantity of fish affected by turbine maneuvers at TMD, as well as other dams.

RESUMO

Drenagem e parada/partida de turbina podem provocar a morte de toneladas de peixes em usinas hidrelétricas brasileiras. A usina de Três Marias (UTM), rio São Francisco, adotou duas técnicas para reduzir a quantidade de peixes, principalmente do mandi (Pimelodus maculatus, Pimelodidae), afetada durante essas manobras. Essas são (i) vertimento antes da drenagem de turbina para atrair peixes para fora do canal de fuga, e (ii) grades nas guias das comportas ensecadeiras durante paradas/partidas para prevenir a entrada de peixes no tubo de sucção. Neste estudo, investigamos se o vertimento e as grades reduziram a quantidade de peixes afetados durante drenagem e parada/partida de turbina na UTM. Nós também determinamos se a biomassa de mandis aprisionados em drenagem de turbina pode ser predita pela vazão da turbina (Q) e/ou pela captura por unidade de esforço (CPUE) de mandis no canal de fuga. Devido ao poder estatístico insuficiente, nossos dados foram inconclusivos se o vertimento atraiu mandis para fora do canal de fuga. Verificamos que a presença das grades reduziu significativamente a biomassa de peixes mortos/moribundos em paradas/partidas de turbinas. A biomassa de mandis aprisionada no tubo de sucção nas drenagens foi influenciada principalmente pelo Q (r² = 0.67), seguida da CPUE (r² = 0.49). Como essa biomassa foi negativamente correlacionada com Q, recomendamos que Q seja máxima antes da drenagem para reduzir a biomassa de mandis aprisionada no tubo de sucção. Acreditamos que as informações apresentadas aqui poderão ser úteis para reduzir a quantidade de peixes afetada em manobras de turbinas na UTM e outras usinas hidrelétricas.