CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS VI SPMCH ABRIL/2008 MINI-CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS APRESENTADOR: ENG. ADEMAR SÉRGIO FIORINI

CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS VI SPMCH ABRIL/2008

MINI-CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS

APRESENTADOR: ENG. ADEMAR SÉRGIO FIORINI


OBJETIVO

Apresentar uma abordagem sobre as

melhores práticas brasileiras de projeto,

construção e manutenção visando a

operação segura e a segurança estrutural

das obras civis e do reservatório


SEGURANÇA DE BARRAGENS

É uma preocupação permanente, tanto por sua importância econômicaimportância econômica específica como pelo risco potencialrisco potencial que representa a possibilidade de ruptura ou outro acidente grave, em termos de vidas humanasvidas humanas, impacto ao meio ambientemeio ambiente, prejuízos materiais e os reflexos econômico-financeiros.


“As soluções de engenharia devem ser confiáveis, seguras e comprovadas pela

experiência e não indevidamente arrojadas ou complicadas.”

“Considerações de custo não deverão ter

prioridade sobre aspectos de segurança e

de confiabilidade.”


RECENTES DESASTRES BRASILEIROS

• CAMARÁ 2004 Fundação

• APERTADINHO 09/01/2008 Piping ?

• ESPORA 30/01/2008 Galgamento?


PRINCIPAIS CAUSAS DE RUPTURA DE BARRAGENS

ICOLD 1986 – 17.400 BARRAGENS

180 RUPTURAS – 50 NOS ÚLTIMOS 30 ANOS

48 de terra ou enrocamento

2 de concreto

• GALGAMENTO – 60% causas hidrológicas ou operacionais

• PIPING – 30%

• OUTRAS – 10 % (fundações, terremotos, estruturais, etc.)


Conceitos

Auscultação: É o conjunto de métodos de observação do comportamento de uma determinada obra de engenharia, com o objetivo de controlar as suas condições de segurança, comprovar a validade das hipóteses e dos métodos de cálculo utilizados no projeto, verificar a necessidade da utilização de medidas corretivas, fornecer subsídios para a elaboração de novos critérios de projeto, etc.

Instrumentação: Refere-se ao conjunto de dispositivos instalados nas estruturas e em suas fundações objetivando monitorar seu desempenho através de medições de parâmetros, cujos resultados, devidamente analisados e interpretados, servirão para avaliar suas condições de segurança.


Conceitos

Segurança: capacidade da barragem de satisfazer as exigências de comportamento necessárias para evitar incidentes e acidentes relacionados a aspectos estruturais, econômicos, ambientais e sociais.

Periculosidade: uma situação com potencial para causar morte ou danos físicos a pessoas e/ou danos à propriedade.

Risco: a probabilidade que um evento indesejável especificado ou uma situação de perigo aconteça dentro de um dado intervalo de tempo.


Segurança de Barragens

Segurança nas diversas fases da barragem

A segurança da barragem deve ser perseguida desde o início do projeto, durante sua construção e finalmente durante a operação.

ProjetoA boa concepção geral do projeto, o arranjo e o dimensionamento adequado das estruturas são fundamentais para o sucesso do empreendimento, pois erros ou estudos e levantamentos insuficientes podem levar a conseqüências graves posteriores.

O projeto deve ser cuidadoso e realizado por profissionais experientes de acordo com o estado da arte; inovações e soluções avançadas exigem estudos aprofundados e completos.


Segurança de Barragens

Construção

A construção deve obedecer fielmente ao projeto e seguir as

normas e especificações. As eventuais alterações de projeto

devem ser aprovadas pelo projetista e registradas nos

desenhos e documentos “como construído”. Nesta fase é de

fundamental importância o controle da qualidade dos

materiais e uma fiscalização atenta para que sejam seguidos

à risca os documentos de projeto (normas, especificações e

desenhos construtivos).


Auscultação e Segurança

Primeiro enchimento e operação

O primeiro enchimento do reservatório é a fase mais delicada para a barragem; de fato, de acordo com as estatísticas dos acidentes, a maioria dos problemas ocorrem durante o enchimento do reservatório e o primeiro ano subsequente. Isto é bastante óbvio pois qualquer falha estrutural ou de estanqueidade existente se manifesta com os primeiros carregamentos e percolações.

Com o passar dos anos as barragens sofrem fenômenos de deterioração e enfraquecimento, os quais devem ser detectados e submetidos a medidas de recuperação.



As providências para a prevenção de acidentes e atenuação de seus efeitos são basicamente as seguintes:

– um plano de auscultação bem programado através da instalação de instrumentação suficiente, lida e interpretada adequadamente, com freqüência apropriada e acompanhada de inspeções in situ;

– medidas de manutenção e reparo rotineiros oriundos das recomendações dos relatórios de inspeção, dos resultados da auscultação e dos consultores;

– planos de emergência para lidar com as situações que possam causar graves danos econômicos ou perigo para a vida humana. Esses planos devem indicar as providências para evitar ou atenuar suas conseqüências.


Planos de Ação de Emergência

Preparar Planos de Ação de Emergência resulta numa série de vantagens:

– ter uma avaliação das condições das estruturas, de seus

pontos fracos e dos riscos envolvidos;

– minimizar os riscos através da implementação das

medidas necessárias para prevenção e mitigação

detectados pela auscultação e pela manutenção;

– minimizar os prêmios de seguro;

– tranqüilizar a população sujeita aos riscos;

– evitar ações civis e penais na eventualidade de eventos

com efeitos danosos.


PARA A SEGURANÇA DE UMA BARRAGEM É FUNDAMENTAL:

• Uma boa Operação

• Um bom Projeto

• Um bom Controle de Qualidade da Construção

• Uma boa Manutenção


BOAS PRÁTICAS DE PROJETO

COM VISTAS À

SEGURANÇA DE BARRAGENS


PRINCIPAIS ASPECTOS A SEREM CONSIDERADOS NO PROJETO

- Características Geotécnicas e geológicas

- Materiais para Construção- Investigações e Ensaios de Campo

- Estudos Hidrológicos e Hidráulicos- Determinação da Enchente Máxima de Projeto- Estudos de Sedimentação

- Estudos de Estabilidade- Tratamentos das fundações e do concreto- O Sistema de Auscultação


DEFINIÇÃO DE CRITÉRIOS GERAIS E ESPECÍFICOS DE PROJETO

Devem ser estabelecidos os seguintes parâmetros:

- Fatores de segurança a serem atendidos no dimensionamento;- Propriedades dos materiais de fundação, do concreto e do aço a ser utilizado;- Cargas de Projeto e Condições de carregamento


COMO FAZER PARA CONSIDERAR ISSO

TUDO???


A Eletrobrás, com apoio do CBDB - Comitê Brasileiro

de Barragens, consolidou no documento “Critérios “Critérios

de Projeto Civil de Usinas Hidrelétricas”,de Projeto Civil de Usinas Hidrelétricas”, a

experiência das concessionárias de energia elétrica

federais e estaduais, elaborado nos moldes daquele

produzido pelo Bureau of Reclamation - USBR, pelas

concessionárias e por diversas projetistas.

Publicado em Outubro/03, e distribuído durante o XXV SNGB, em Salvador - BA.



Uniformizar e definir os critérios utilizados no desenvolvimento de projetos em nível de Viabilidade,

Básico e Executivo de Usinas Hidrelétricas.

Objetivo dos Critérios


Trata-se de um documento de orientação ao estabelecimento do

projeto com adequadas condições de qualidade técnica, segurança e custo.


Na primeira fase (emissão de primeira minuta):

Participantes

• Técnicos da ELETROBRÁS

• Concessionárias de energia elétrica: CHESF, ELETRONORTE, FURNAS, CEMIG, COPEL e ITAIPU

• Representantes do CBDB e do LACTEC/CEHPAR


Para consolidação do documento final:

Participantes

Análise e comentários dos trabalhos, por parte dos seguintes consultores independentes:

• João Francisco Alves Silveira

• Nelson L. de Sousa Pinto

• Sérgio N. A. de Brito

• Walton Pacelli de Andrade


• Padrões;

Conteúdo

• Métodos de análise estrutural e hidráulica;

• Hipóteses de cargas;• Tensões admissíveis;

• Tipos de materiais;

• Juntas e condições de suas utilizações;

• Hipóteses de projeto;

• Auscultação e instrumentação;

• Outros dados e procedimentos gerais.


• Obras de desvio do rio;

Elementos de projeto:

• Reservatório;

• Barragens de concreto, terra e enrocamento e diques;

• Tomada de água;

• Condutos forçados e túneis;

• Chaminé de equilíbrio;

• Casa de força e estruturas associadas;

• Canais de adução e de fuga;

• Vertedouro, calha e bacia de dissipação;

• Muros de arrimo.


• Critérios de projeto de instrumentação;

Capítulo 14 - Auscultação e instrumentação das obras civis

• Fases para elaboração de projetos de instrumentação;

• Critérios para o estabelecimento de valores de controle para instrumentação;

• Critérios de operação, processamento e análise de dados;

• Inspeções visuais “In Situ”.


ÍNDICE


AUSCULTAÇÃO E SEGURANÇA

DE BARRAGENS


MANUAIS DE PROJETO / CONSTRUÇÃO / AVALIAÇÃO DE SEGURANÇA DE BARRAGENS






Guia Básico de Segurança de Barragens, CBDB - Núcleo Regional de São Paulo, 1996;

Bibliografia Recomendada


II Simpósio sobre instrumentação de barragens - Vol. 1

“Auscultação e instrumentação de barragens no Brasil”

CBDB, agosto/1996;


ÍNDICE


ÍNDICE




O plano de auscultação da barragem deve prever todas as fases da vida da barragem e todas as atividades a serem realizadas:

– projeto da instrumentação a ser instalada que inclui desde o arranjo até as especificações da instalação;

– definição dos valores de controle para todos os instrumentos instalados e para as diversas fases;

– plano de operação da instrumentação incluindo as freqüências das leituras nas diversas fases de vida da obra e durante possíveis eventos excepcionais;

– plano de observações visuais e inspeções in situ;– plano de análise e interpretação do comportamento

da obra com base nos resultados da instrumentação e das inspeções visuais.


Auscultação e SegurançaA instrumentação tem diversas limitações :

- a instrumentação cobre somente um número limitado de blocos e regiões;

- a instrumentação pode ser danificada, pode falhar ou começar a funcionar precariamente com o envelhecimento, fornecendo resultados errados;

- muitas vezes a ocorrência de uma anomalia não pode ser detectada porque a instrumentação não tem sensibilidade suficiente ou não foi instalada no lugar adequado;

- muitos relatos de acidente afirmam que o problema não foi detectado pela instrumentação e que o alarme foi dado pela observação visual;

- dificilmente a instrumentação detecta fenômenos inesperados não previstos na fase de projeto.


Instrumentação - Quantidade

A quantidade de instrumentos de auscultação a ser instalado em uma barragem está condicionada principalmente aos seguintes aspectos básicos: comprimento da barragem, altura máxima, características geológicas da fundação, características dos materiais utilizados no corpo da barragem, e etapas construtivas.

É portanto inviável o estabelecimento de regras pré-determinadas definindo a quantidade de instrumentos a serem instalados em uma barragem, devendo-se contemplar e atender à estes vários condicionantes locais.

Os blocos de concreto de uma barragem com 50m de altura, receberão uma quantidade de instrumentos de auscultação bem inferior ao de uma barragem de mesmo tipo com 150m de altura máxima.


Instrumentação - Quantidade

Para barragens pequenas e com nível de risco baixo a instrumentação estritamente necessária ou indispensável se resume normalmente a:

- Alguns piezômetros- Marcos topográficos de referência de nível- Medidores de vazão

Com esta instrumentação, instalada em pontos estratégicos, peculiares de cada barragem, é possível verificar a ocorrência de anomalias.


Inspeções Visuais

As inspeções visuais são fundamentais no plano de auscultação e são de vários tipos e freqüência:

– inspeções rotineiras, efetuadas pela equipe de leitura da instrumentação, que além de realizar as leituras deve relatar qualquer anomalia observada;

– inspeção periódica (trimestral ou semestral) efetuada por engenheiro experiente;

– inspeção de supervisão, realizadas por um painel de consultores, cada 3 a 5 anos ou quando eventos especiais requeiram uma analise cuidadosa da Obra;

– inspeções extraordinárias quando da ocorrência de um fato excepcional como uma enchente, um terremoto ou um comportamento anormal.


Inspeções Visuais

Para aprimorar a eficiência das inspeções é preciso que sejam efetuadas por pessoal técnico experiente, bem treinado, conhecedor dos fenômenos e do comportamento da barragem, familiarizado com as singularidades e os detalhes importantes da Obra.

As inspeções devem ser orientadas para verificar os tópicos críticos e vitais da Obra e neste sentido é importante a utilização de lista de itens de verificação.

Os resultados das inspeções devem ser registrados em relatórios periódicos, documentados com fotos, desenhos e gráficos, de maneira que possam ser efetuadas comparações à distâncias de anos, permitindo verificar lentas modificações no comportamento da barragem.



Exemplo de um caso em que a instrumentação necessita do auxílio da observação visual:

Um medidor de vazão, que concentra as infiltrações de diversos blocos, mostra um pequeno aumento, situado dentro de valores admissíveis;

- se este incremento for devido a uma infiltração uniforme ele é aceitável e não existe problema;

- por outro lado se for causado por uma vazão concentrada através de uma fenda ou junta aberta, pode indicar um perigo para a barragem.

Isto pode ser verificado somente por uma inspeção no local



Uma avaliação completa e aprofundada da segurança, de acordo com o U.S. Bureau of Reclamation, passa pelas seguintes fases:

análise do projeto e seus critérios; revisão dos registros da construção, controle da qualidade e

desenhos como construído; exame do histórico operacional inclusive dos registros da

instrumentação; vistoria do comportamento e condições existentes; realização das análises técnicas necessárias; elaboração de relatório, com conclusões e recomendações.


Análise de Risco


Análise de Risco

Os procedimentos para esta análise seguem basicamente estas etapas:

- Revisão dos critérios e detalhes de projeto, dos tratamentos

de fundação e principais intervenções efetuadas;- Revisão do comportamento real de casos históricos

semelhantes;- Inspeção de campo e revisão dos dados;- Estabelecimento dos cenários de ruptura ou acidentes;- Construção da árvore de eventos;- Estimativa das probabilidades de ocorrência dos eventos;- Avaliação e revisão dos resultados;- Documentação e consolidação dos resultados.


SEGURANÇA – Análises de Risco

• ESTUDAR O SISTEMA• DECOMPÔ-LO EM ELEMENTOS CHAVES• ANALISAR OS MODOS DE FALHA DOS

ELEMENTOS• AVALIAR O EFEITO DIRETO DAS FALHAS

E CONSEQÜÊNCIAS OPERACIONAIS• ATRIBUIR PROBABILIDADES• REAGIR ÀS CONCLUSÕES


Análise de Risco

A análise de risco é também uma ferramenta útil para avaliar os riscos relacionados às diversas fases de vida de uma barragem.

A definição de todos os riscos envolvidos não é fácil e imediata, com exceção dos riscos mais óbvios, decorrentes dos casos mais freqüentes de ruína de barragem, presentes nas estatísticas.

Um grande mérito implícito neste método é que para sua aplicação é preciso analisar todas as possibilidades de ocorrências perigosas para a estrutura e desta forma é possível detectar seus possíveis pontos fracos.


PRINCIPAL LIMITAÇÃO DAS ANÁLISES DE RISCO

A pouca compreensão por parte dos engenheiros dos modos de falha das estruturas, ou seja dos

MECANISMOS DA RUPTURA

Des Hartford, 1999


Classificação das Barragens

TABELA 1.1CLASSIFICAÇÃO DA CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA DE

BARRAGENSPOTENCIAL CONSEQUÊNCIA INCREMENTAL DA RUPTURA

CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA

PERDA DE VIDAS

ECONÔMICO, SOCIAL E DANOS

AMBIENTAISMuito alta Significativa Dano excessivoAlta Alguma Dano substancialBaixa Nenhuma Dano moderadoMuito baixa Nenhuma Dano mínimo

Fonte: Guia Básico Seg. Barragens – CBDB-SP


Reavaliação da Segurança

A reavaliação da segurança de barragens deve ser executada em

intervalos de tempo regulares, para a barragem e suas estruturas

associadas, incluindo-se seus planos de operação, manutenção,

inspeção e de emergência, a fim de se determinar se estes são

seguros em todos os aspectos e, caso não o sejam, determinar as

melhorias necessárias para a segurança.

Para uma barragem nova, a primeira reavaliação de segurança da

barragem deve ser executada em até 5 anos após o enchimento

inicial.


Reavaliação da Segurança

Muito Alta 5Alta 7

Baixa 10Muito Baixa 10

CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA

PERÍODO ENTRE REAVALIAÇÕES (Anos)

FREQUÊNCIA DE REAVALIAÇÕES DA SEGURANÇA DE BARRAGENS

(Baseado no sistema de classificação de consequência da Tabela 1-1)

TABELA 2-1



A CAP é a maior cheia selecionada para propósitos de projeto

ou avaliação de segurança de uma barragem.

O valor da CAP selecionado deve aumentar com o aumento

da conseqüência de ruptura da barragem, como ilustrado na

Tabela 6-1.

Existem dois métodos de desenvolvimento do hidrograma da

CAP. Um é baseado no hidrograma Cheia Máxima Provável

(CMP) e o outro em hidrograma com uma probabilidade de

excepcionalidade anual especificada.

CHEIA AFLUENTE DE PROJETO


TABELA 6-1 CRITÉRIOS MÍNIMOS USUAIS PARA CHEIAS DE PROJETO AFLUENTE

CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA CHEIA AFLUENTE DE PROJETO (CAP)

Muito Alta Cheia Máxima de Projeto (CMP) Alta Probabilidade de Excepcionalidade

Anual (PEA) entre 1/1000 e a CMP Baixa PEA de 1/1000


CHEIA AFLUENTE DE PROJETO


Um estudo para a Cheia Máxima Provável (CMP), deve considerar a combinação mais severa “fisicamente possível” dos seguintes fenômenos sobre a bacia hidrológica a montante da estrutura sendo estudada:

• Tempestades;• Condições iniciais da bacia (exemplo: umidade do solo, níveis do lago e do rio);

• Previsão de distúrbios atmosféricos.

Quando a CMP é identificada como CAP, em um empreendimento determinado, a aceitabilidade de qualquer análise anterior da CMP deve ser confirmada, ou uma nova análise de CMP deve ser executada.

CHEIA MÁXIMA PROVÁVEL (CMP)


As vazões de desvio, para cada fase do manejo do rio, serão

definidas pelos tempos de recorrência resultantes de uma

análise de risco, confrontando-se o custo das obras de desvio

com o valor esperado do custo dos danos resultantes das

respectivas enchentes.

No cálculo dos danos serão considerados os danos locais, os

custos devidos a atraso no cronograma e eventuais danos a

montante e a jusante.

VAZÃO DE DESVIO


VAZÃO DE DESVIO

CATEGORIA DO DANO RISCO ANUAL

Não há perigo de vidas humanas nem se prevê que ocorram danos importantes na obra e seu andamento

5% a 20%

Não há perigo de vidas humanas mas já se prevêem danos importantes na obra e seu andamento.

2% a 5%

Há algum perigo de perda de vidas humanas e são previstos importantes danos na obra e ao seu andamento.

1% a 2%

Há perigo real de perda de vidas humanas e são previstos grandes danos à obra e ao seu andamento.

<1%

FONTE: Critérios de Projeto Civil – Eletrobrás (TABELA 3.1)


Se um evento excepcional tiver sido registrado,

desde que a cheia estatística tenha sido avaliada, ou

caso o período de observação tenha sido

aumentado em mais de 50%, uma nova análise de

cheias deve ser executada.

REAVALIAÇÃO DA CHEIA AFLUENTE PROVÁVEL

ITAIPU


ÍNDICES DE AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO


Índice de Comportamento (IC)

IC = 0,4PP + 0,6ER

PP = PERICULOSIDADE POTENCIAL

ER = ESTADO REAL DA BARRAGEM

CRITÉRIO DA SABESP


PP = Periculosidade Potencial

Índice PP• Importância• Altura, dimensão da barragem• Tipo de barragem• Volume d’água represado• Impacto a jusante (social, ambiental,

econômico)• Tipo de vertedouro• Enchente de projeto



Importância• Capacidade instalada• Abastecimento d’água• Irrigação

Tipo de barragem• barragem de concreto (em arco, de

gravidade)• barragem de enrocamento• barragem de terra



Impacto a jusante (deve ser objeto de estudos e levantamentos, por ex. da existência de habitações e instalações a jusante, sua distância e desnível em relação à barragem);

Tipo de vertedouro: o de superfície sem controle é mais seguro e o de fundo o menos;

Vazão de projeto: quanto maior seu Tr mais segura




ER = Estado Real de uma Barragem

Índice ER

• Informações de projeto Freqüência na avaliação do comportamento Percolação Deformação Nível de deterioração de paramentos ou

taludes Erosões a jusante• Condições dos equipamentos de descarga


ER = Estado Real de uma Barragem


Índice de Comportamento

IC = 0,4PP + 0,6ER

Classificação

IC > 80 Satisfatória

80>IC>50 Aceitável

IC<50 Insatisfatória


MATRIZ POTENCIAL DE RISCO

Um índice análogo ao da SABESP é o

PR (Potencial de Risco) apresentado no

Anexo A do Manual de

Segurança e Inspeção de Barragens do

Ministério da Integração Nacional.

Manual


ÍNDICES DE COMPORTAMENTO

Existem outros índices ou classificações da periculosidade

potencial de uma barragem os quais levam em conta além

dos itens mencionados acima: volume da barragem,

capacidade instalada, distância do povoado ou cidade que

pode ser atingida pela ruína da barragem, desnível entre

reservatório e cidade ameaçada, inclinação média do vale,

número de pessoas ameaçadas, valor dos bens e infra-

estruturas ameaçados.

Estes índices servem principalmente para comparar entre si

diversas barragens para definir prioridades de intervenção

ou de auscultação.


Um Índice para Avaliação do Nível de Auscultação

INA

INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS


UM ÍNDICE PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE AUSCULTAÇÃO DE BARRAGENS - INA

Para construir um índice que permita avaliar o nível de auscultação de uma grande barragem foram identificados cinco grupos ou aspectos principais de atividades de auscultação:

– Organização e disponibilidade dos dados básicos da barragem

– Inspeções visuais– Equipes de auscultação– Instrumentação – Análise e interpretação


A partir destes grupos e de suas atividades componentes, com base em um critério de pontuação de cada atividade e peso de cada grupo, é calculado um índice do nível de auscultação INA.

Este índice pretende fornecer uma avaliação das atividades de controle do comportamento da barragem possibilitando verificar se estão dentro de parâmetros considerados aceitáveis.


• Dispor das informações básicas da barragem

é importante para poder avaliar seu comportamento.

Organização e disponibilidade dos dados básicos da barragem


• Resultados de investigações das fundações;• Detalhes de projeto e plantas de “como construído”;

• Registros da fase construtiva;• Manuais de operação;• Registros da instrumentação;• Relatórios de inspeção;• Relatórios de segurança;• Estudos de inundação e planos para situações de emergência.

Os documentos usuais considerados necessários são:

Organização e disponibilidade dos dados básicos da barragem


TABELA 1 - Organização e disponibilidade dos dados básicos da barragem - Notas

ATIVIDADE NOTA

1. Relatório final de projeto 30

2. Relatório e desenhos comoconstruído

30

3. Fichas da instrumentação 30

4. Gestão computadorizada dos dados 10


Inspeções visuais

Estas observações, efetuadas por técnicos experientes, são

de suma importância para detectar eventuais anomalias, para

complementar as indicações provenientes da instrumentação

e avaliar de forma completa o comportamento da barragem.

A existência de uma planilha com a lista de itens a serem

checados e a documentação fotográfica dos aspectos mais

salientes de cada inspeção tornam mais eficientes e objetivas

as inspeções.


Inspeções visuais

• Uma inspeção rotineira, informal, deve ser realizada

pelos técnicos encarregados das leituras da

instrumentação os quais devem registrar as mudanças e

anormalidades que porventura são observadas durante

seu recorrido.

Esta inspeção é essencial para barragens de menor

importância devido ao intervalo de tempo entre as outras

inspeções formais, face às restrições orçamentárias que

normalmente afetam os pequenos empreendimentos.


Inspeções visuais

• Inspeções periódicas devem ser efetuadas no mínimo com freqüência anual pelos engenheiros responsáveis da análise e interpretação dos resultados.

• Para barragens importantes outras inspeções devem ser efetuadas por um grupo de consultores independentes, composto de especialistas nas diversas áreas, com freqüência variando entre 3 e 5 anos. Este tipo de inspeção não se justifica para barragens pequenas, entretanto recomenda-se um controle independente com freqüência análoga.


Inspeções visuais

Inspeções especiais devem ser realizadas sempre que ocorra um evento excepcional tal como um terremoto, uma enchente de grandes proporções, uma tempestade com ventos fortes etc. ou na detecção de algum problema grave.

Este tipo de inspeção deve ser efetuado também quando da execução de alguma atividade de operação ou manobra dos equipamentos pouco usual, como por exemplo um rebaixamento rápido ou total do reservatório, abertura de um descarregador de fundo ou abertura completa do vertedouro.


Inspeções visuais

Os resultados destas inspeções devem ser registrados em

um relatório, documentado com grande número de fotos,

desenhos ou croquis, para poder efetuar comparações à

distância de anos e assim possibilitar a verificação de

fenômenos lentos e progressivos.


ATIVIDADE NOTA

1. Inspeção rotineira com registro 15

2. Inspeção Periódica 10 a 30

3. Inspeção dos Consultores Independentes 5 a 20

4. Utilização de lista de verificações 20

5. Documentação fotográfica 15

TABELA 2 - Inspeções visuais - Notas


Equipes de Auscultação

Estas equipes devem ser compostas por pessoal experiente, conhecedor dos fenômenos e comportamento da barragem e familiarizado com seus detalhes e singularidades.

Estes técnicos devem participar de cursos de treinamento e atualização periódicos. Toda a equipe de auscultação, composta pelos engenheiros e técnicos responsáveis pelas observações de campo como também aqueles encarregados pela análise e interpretação dos resultados, deve atender estes cursos de reciclagem.



Deve haver uma boa comunicação e interação entre as equipes de auscultação de campo e aquelas responsáveis pela análise dos resultados, com reuniões periódicas e intercâmbio de informações e documentos.

A renovação periódica das equipes deve ser realizada com a introdução de novos membros bem antes da saída dos antigos. Considera-se que um técnico deva atuar por um período mínimo de dois anos com uma equipe experiente para atingir uma formação satisfatória.



- Controle por consultores independentes

As atividades da equipe de auscultação devem ser

submetidas a um controle por um grupo multidisciplinar de

consultores externos independentes. Recomenda-se

realizar este controle a intervalos mínimos de 4 anos na

fase de operação.

As atividades de treinamento, interação, atualização e

auditoria das atividades de auscultação são importantes

justamente para minimizar os erros humanos os quais são

considerados como uma das maiores causas de acidentes.

Desta forma os funcionários estarão motivados e evita-se

erros devidos à rotina e à complacência.


TABELA 3 – Equipes de Auscultação - Notas

ATIVIDADE NOTA

1. Interação entre equipes 30

2. Supervisão externa e independente 10 a 40

3.Cursos de atualização da equipe deauscultação

15 a 30


Instrumentação - Freqüência das leituras

Considera-se uma freqüência ótima quando 80% ou mais dos instrumentos são lidos de acordo com as recomendações do ICOLD ou outra entidade oficial, ou conforme recomendado por estudos de engenheiros especialistas certificados. Considera-se satisfatória uma freqüência quando 50% ou mais dos instrumentos obedecem à regra acima.

Obrigatoriamente os instrumentos de medição de vazão, deslocamento da crista e piezômetros (para barragens de terra) devem seguir este critério.



Tabela 14.1 –barragens de terra-enrocamento-Freqüências mínimas de leitura

Período de observaçãoGrandeza medida Construtivo Primeiro

enchimentoInício de

operação (*)Operação

normalDeslocamentos superficiais mensal Semanal mensal semestral

Deslocamentos internos semanal Semanal quinzenal mensal

Deformação semanal Semanal quinzenal mensal

Pressão total / efetiva semanal 2 semanais semanal mensal

Poro-pressão semanal 2 semanais semanal quinzenal

Subpressão semanal 3 semanais 2 semanais quinzenal

Nível d’água semanal 3 semanais 2 semanais quinzenal

Vazão de infiltração - Diárias 3 semanais semanal

(*) entre 1 e 5 anos após o enchimentoFonte: Critérios de Projeto Civil de Usinas Hidrelétricas



Tabela 14.2 –barragens de concretoFreqüências mínimas de leitura

Período de observaçãoGrandeza medidaConstrutivo Primeiro

enchimentoInício deoperação

Operaçãonormal

Deslocamento “absoluto”(geodesia)

Ao final daconstrução

Mensal trimestral semestral

Deslocamento angular(pêndulos)

Quinzenal Semanal mensal mensal

Deslocamento relativo(medidores de junta)

semanal 2 semanais quinzenal mensal

Deformação interna semanal 2 semanais semanal mensal

Tensão semanal 2 semanais semanal mensal

Temperatura do concreto semanal Semanal quinzenal mensal

Pressão intersticial no concreto semanal 2 semanais quinzenal mensal

Carga (cabos de protensão) diárias durantea protensão

2 semanais Semanal mensal

Subpressão na fundação semanal 3 semanais 2 semanais Quinzenal (*)

Vazão de infiltração - Diárias 3 semanais semanal

(*) Para casos particulares, manter freqüência semanal

Fonte: Critérios de Projeto Civil de Usinas Hidrelétricas


Verificação e manutenção dos instrumentos

Deve existir um programa de verificação quanto

ao bom funcionamento, manutenção e conserto

de cada instrumento de auscultação, a intervalos

regulares, com freqüência de um ano ou inferior.


Avaliação periódica da instrumentação

Quando houver falhas e perdas de instrumentos deve ser avaliada a necessidade de seu reparo ou sua substituição.

Também com base na análise dos resultados e interpretação do comportamento da barragem alguns instrumentos poderão ser desativados.


TABELA 4 – Instrumentação de monitoramento - Notas

ATIVIDADE NOTA

1. Freqüência de leituras 20 a 30

2. Verificação do funcionamento 30

3. Manutenção da instrumentação 30

4. Avaliação periódica da instrumentaçãoexistente

5 a 10


Análise e interpretação dos resultados

Esta é a fase mais importante que coroa todas as atividades de auscultação de barragens. Por isto é muito importante analisar rapidamente e cuidadosamente os resultados.

Uma vez obtida a totalidade dos dados da campanha deverá ser realizada uma primeira análise expedita e emitido um Parecer Técnico apontando eventuais anormalidades, avaliando os possíveis riscos para a segurança e as medidas necessárias.



- Validação das leiturasAs leituras devem ser verificadas quanto a sua coerência com as anteriores e com os limites previstos.

- Interpretação dos resultados, pré-análiseUma pré-análise dos resultados deve ser efetuada imediatamente após a realização das leituras. As causas de comportamentos anormais ou inesperados devem ser esclarecidas sem demora e as medidas necessárias tomadas rapidamente.

- RelatóriosOs Relatórios de Interpretação devem ser elaborados com freqüência anual ou plurianual e devem conter uma análise aprofundada dos resultados cobrindo varias campanhas de leituras.



- Existência de valores de comparação

A determinação de valores de comparação para vários

casos: valores de alerta, valores limite, etc., são importantes

para analisar os resultados da instrumentação.

- Gestão computadorizada dos resultados

É importante para uma análise mais rápida e para auxiliar

na interpretação dos resultados de forma mais eficiente. Ela

deve emitir alarmes quando os valores limites forem

ultrapassados e permitir traçar gráficos, extrapolações, etc.


TABELA 5 - Análise e interpretação dos resultados - Notas

ATIVIDADE NOTA

1. Validação das leituras 10

2. Pré-análise dos resultados imediata 20

3. Relatório de interpretação 10 a 20

4. Relatório histórico 5

5. Existência de valores de comparação 20

6. Reavaliação dos valores de comparação 10

7. Gestão computadorizada dos resultados 15


TABELA 6 – Peso de cada Aspecto

ASPECTO PESO

Organização e disponibilidade dos dadosbásicos da barragem

0,1

Inspeções visuais 0,4

Equipe técnica 0,2

Instrumentação 0,1

Análise e interpretação 0,2

CÁLCULO DO INA


Os cinco aspectos das atividades de auscultação descritos acima deverão ter sua pontuação calculada e o índice final de avaliação do nível ou grau de eficiência da auscultação computado de acordo com a fórmula seguinte e com base nos pesos indicado na tabela 6 anterior.

INA = 0,1 x org + 0,4 x insp +

0,2 x equip + 0,1 x instr + 0,2 x an

CÁLCULO DO INA


Critério de Avaliação

Valor doINA

Barragensimportantes risco alto

Barragens de menorimportância risco baixo

100 a 80 excelente excelente

79 a 60 bom muito bom

59 a 50 suficiente bom

49 a 40 insuficiente suficiente

abaixo de40 ruim insuficiente

Aplicação


NOVAS PRESSÕES SOBRE A SEGURANÇA DAS BARRAGENS

CONTRATOS EPC – PREÇO GLOBAL

• MENOS INVESTIGAÇÕES• MENOS ENGENHARIA (engenharia mais

barata)• MENORES COEFICIENTES DE SEGURANÇA• MENORES PRAZOS/QUALIDADE DA

CONSTRUÇÃO


PROJETO DE LEI Nº 1.181,

DE 2003(Versão aprovada pelo

CNRH)http://www.cnrh-srh.gov.br

Estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens - PNSB e cria o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens – SNISB.

TEXTO


QUAL A CONTRIBUIÇÃO DO PL. 1181?

CORRIGIR, COIBIR, BALIZAR, RESPONSABILIZAR,

MELHORAR A QUALIDADE DOS PROJETOS E OBRAS,

ETC.

SEGURANÇA


Em conclusão, o papel da auscultação é muito importante para a segurança das barragens.

Entretanto, uma barragem não pode ser considerada bem instrumentada e acompanhada se não forem cumpridos os seguintes requisitos:

- o plano de auscultação deve ser elaborado por técnicos familiarizados com o projeto e com seus pontos críticos;

- os instrumentos devem ser escolhidos por especialistas na área de instrumentação considerando os vários tipos existentes, suas vantagens e limitações;

CONCLUSÕES


- a calibração no recebimento e a instalação dos instrumentos, de seus cabos, terminais e cabines, dispositivos de proteção, conexões, etc., deve ser efetuada por equipes idôneas;

- A manutenção dos instrumentos deve ser realizada regularmente por pessoal experiente;

- A leitura, análise e interpretação dos resultados e apresentação das conclusões deve ser efetuada por engenheiros experientes e familiarizados com a barragem;

- A análise dos dados e sua comparação com os valores de controle deve ser efetuada imediatamente;

CONCLUSÕES


- A equipe de campo responsável pelas leituras deve fazer um

controle dos resultados e assinalar as eventuais anomalias

rapidamente;

- Inspeções completas devem ser realizadas por engenheiros

experientes pelo menos uma vez por ano;

- Inspeções e reuniões periódicas (a intervalos de 3 a 5 anos)

devem ser realizadas com a participação de um painel de

consultores para analisar as condições gerais da barragem e seu

comportamento;

- Os resultados das interpretações, das inspeções e dos eventuais

acidentes ou problemas acontecidos devem ser registrados em

relatórios anuais.

CONCLUSÕES


Portanto pode-se concluir que a instrumentação bem instalada e operada, junto com um programa de inspeções, observações, análises e interpretações efetuadas por engenheiros competentes e conhecedores dos aspectos peculiares e críticos do projeto, supervisionados por um painel de consultores, realiza um controle eficiente das condições de segurança da barragem.

Por outro lado deve-se enfatizar que a instrumentação por si só, sem a complementação das inspeções in situ, não é suficiente para detectar todos os tipos de problemas e acidentes possíveis e, portanto, para manter um bom controle

da segurança.

CONCLUSÕES


As duas últimas transparências mostram uma lista de instruções jocosas de como fazer para boicotar o programa de instrumentação.

CONCLUSÕES


AS DEZ REGRAS ÁUREAS PARA TORNAR INEFICIENTE O PROGRAMA DE INSTRUMENTAÇÃO

DE UMA BARRAGEM


AS DEZ REGRAS ÁUREAS PARA TORNAR INEFICIENTE O PROGRAMA DE INSTRUMENTAÇÃO

DE UMA BARRAGEM


FIMCONTATOS OU INFORMAÇÕES:

Ademar Sérgio [email protected]

(45) 3520-3989(45) 9976-8175

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CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS VI SPMCH ABRIL/2008 MINI-CURSO: SEGURANÇA DE BARRAGENS APRESENTADOR: ENG. ADEMAR SÉRGIO FIORINI