Os EUA O Distrito de Chicago do Corpo de Engenheiros do Exército (USACE) concluiu recentemente uma série de testes abrangentes no Sistema de Barreira de Dispersão Elétrica para melhor compreender os limites operacionais do sistema e avaliar os efeitos de correntes elétricas perdidas aumentadas se níveis de tensão mais elevados forem necessários para controlar a transferência de espécies de carpas invasoras para os Grandes Lagos. Localizado no Sanitário de Chicago e no Canal de Navio (CSSC) em Romeoville, Ill., o Sistema de Barreira de Dispersão Elétrica serve como linha crítica de defesa contra o movimento de espécies de peixes invasores entre a Bacia do Rio Mississippi e os Grandes Lagos. O CSSC cria uma conexão aquática feita pelo homem entre o Rio Chicago e o Rio Des Plaines, tornando as barreiras um componente essencial para proteger o ecossistema dos Grandes Lagos. As barreiras geram um campo elétrico subaquático que impede os peixes invasores de avançarem através do canal.
Os testes foram realizados em duas fases, com a primeira ocorrendo em fevereiro e a segunda em julho. Cada fase durou aproximadamente duas semanas, permitindo que os engenheiros coletassem dados sob condições climáticas frias e quentes. As diferenças sazonais podem afetar variáveis como condutividade de água e atividade de peixe, tornando importante avaliar o sistema sob uma variedade de condições ambientais. Cada período de teste consistiu em duas fases distintas. Durante a primeira semana, os engenheiros coletaram medidas de base sem tráfego de navios. A segunda semana introduziu o tráfego de barcaça para avaliar como grandes navios comerciais influenciam o campo elétrico e as correntes perdidas que circundam sob uma variedade de condições operacionais.
Para simular a maior configuração de navio normalmente vista nesta seção do canal, as tripulações usaram um rebocador empurrando cinco barcaças. As barcaças podem agir efetivamente como uma extensão do campo elétrico, permitindo potencialmente que a corrente perdida viaje mais longe do que seria em condições de operação normais. Enquanto testes anteriores confirmaram que as medidas de sinalização e segurança atuais são apropriadas durante operações normais, estes testes foram projetados para determinar até que ponto as correntes perdidas poderiam se o sistema fosse necessário operar em níveis de tensão significativamente mais elevados. Nas configurações mais altas do teste, as medições elétricas podem se estender para além da sinalização de segurança existente, fornecendo dados valiosos para o planejamento futuro. A presença de grandes barcaças também coloca demanda adicional no sistema de barreiras. À medida que os navios se deslocam pelo campo elétrico, os operadores devem ajustar continuamente a tensão para manter a força de campo elétrico desejada em toda a barreira.
Durante os testes, os engenheiros avaliaram o sistema em três níveis operacionais: o nível operacional normal de 2.3 volts por polegada, seguido de níveis elevados de 3.7 e 4.6 Volts por polegada. "Muito deste esforço é sobre capturar dados em níveis operacionais que normalmente não usamos", disse Josh Nickel, Gerente de Projeto Barreira para o Distrito de Chicago USACE. "Sob operações normais, a barreira corre em 2.3 Volts por polegada. Ele cria um campo elétrico subaquático que impede os peixes invasores de avançarem e os dirige de volta para a jusante. ".
Nickel explicou que os testes nestes níveis elevados são incomuns e são realizados especificamente para se preparar para a possibilidade de uma ameaça invasiva para espécies que exigiria mudanças operacionais imediatas. "Queremos garantir que a segurança seja sempre a nossa prioridade principal", disse Nickel.
Se o distrito receber notificação de uma ameaça iminente de peixe invasivo, os operadores podem precisar aumentar rapidamente os níveis de operação da barreira. "Precisamos entender exatamente o que acontece do ponto de vista da segurança para o nosso pessoal, os stakeholders e qualquer um que trabalha no site do projeto ou em torno dele", disse Nickel. "Se alguma vez tivermos que aumentar as operações, já saberemos o que esperar."
Aproximadamente 30 O pessoal de todo o Distrito de Chicago apoiou o esforço de teste, representando Operações, Construção, Engenharia e Design, Construção Vertical, Geoespacial, bem como o pessoal do Distrito Rock Island. Durante todo o teste, as equipes coletaram medidas elétricas estáticas e dinâmicas. As medidas estáticas foram feitas em locais pré- predeterminados a montante da barreira antes e depois dos movimentos da barcaça para verificar que as correntes elétricas permaneceram dentro dos limites esperados. As equipes adicionais posicionadas ao redor do site coletaram medições dinâmicas em locais críticos potenciais, documentando os níveis mais altos de corrente perdida observados durante os testes.
A equipe também aproveitou a oportunidade de melhorar as operações futuras desenvolvendo um mapa de campo detalhado para suportar as operações de mergulho realizadas em condições de barreira normais. O esforço de mapeamento ajudará a estabelecer procedimentos mais seguros para atividades de manutenção futuras. "Reconhecemos uma oportunidade para fazer um avanço estratégico", disse Nickel. "Assim que um contrato futuro for concedido, já teremos as informações necessárias para desenvolver um plano de mergulho seguro, proteger nossos funcionários e executar o trabalho de forma eficiente."
O tempo apresentou desafios adicionais durante o período de teste. As tempestades pararam temporariamente as operações de campo e interromperam porções da fonte de alimentação elétrica da barreira, exigindo que as equipes adaptassem continuamente o seu cronograma de testes. "Fomos capazes de girar e ajustar conforme as condições mudavam", disse Nickel. "Adatando nosso plano, completamos o trabalho que era esperado para levar uma semana adicional e terminar antes do cronograma."
Os testes forneceram dados críticos que ajudarão a USACE a entender melhor o desempenho do Sistema de Barreira de Dispersão Elétrica em condições de funcionamento elevadas, garantindo que o distrito esteja preparado para responder rapidamente, e com segurança, se futuras ameaças de espécies invasoras requerem configurações de barreiras mais elevadas.