AGNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELTRICA
Superintendncia de Estudos e Informaes Hidrolgicas
GUIA DE AVALIAO
DE ASSOREAMENTO
DE RESERVATRIOS
Newton de Oliveira Carvalho Naziano Pantoja Filizola Jnior
Paulo Marcos Coutinho dos Santos Jorge Enoch Furquim Werneck Lima
Braslia, DF 2000
Guia de Avaliao de Assoreamento de Reservatrios
Aneel Agncia Nacional de Energia Eltrica / SIH Superintendncia de Estudos e Informaes Hidrolgicas
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Guia de Avaliao de Assoreamento de Reservatrios
Aneel Agncia Nacional de Energia Eltrica / SIH Superintendncia de Estudos e Informaes Hidrolgicas
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GUIA DE AVALIAO DE
ASSOREAMENTO DE RESERVATRIOS
SUMRIO 1. Introduo .................................................................................................. 5 2. Ocorrncias de reservatrios assoreados no pas ....................................... 7 3. Deposio dos sedimentos no reservatrio ................................................ 9 4. Importncia do estudo de avaliao do assoreamento ............................... 11 4.1 Fase de inventrio dos aproveitamentos .............................................. 12 4.2 Fases de viabilidade e de projeto bsico .............................................. 12 4.3 Fase de operao do aproveitamento ................................................... 13 5. Fatores que afetam a produo de sedimentos .......................................... 14 6. Avaliao do assoreamento do reservatrio ...................................................... 15
6.1 Dados do reservatrio .......................................................................... 15 7. Determinao da produo de sedimentos ........................................................ 16 7.1 Avaliao da eroso ............................................................................. 17 7.2 Planejamento da rede de postos sedimentomtricos ............................ 17 7.3 Instalao do posto e freqncia de medio ....................................... 18 7.4 Mtodos de medio ............................................................................. 19 7.4.1 Amostragem de sedimento .................................................... 25
7.4.2 Anlises de laboratrio .......................................................... 27 7.4.3 Clculo da descarga slida .................................................... 29
7.5 Processamento dos dados ..................................................................... 33 7.5.1 Medies contnuas, horrias e dirias .................................. 33 7.5.2 Medies eventuais ............................................................... 34 7.5.3 Regionalizao de dados ....................................................... 38 8. Eficincia de reteno de sedimentos em um reservatrio ................................. 41 8.1 Caso de mdios e grandes reservatrios ............................................... 41 8.2 Caso de pequenos reservatrios ............................................................ 41 9. Peso especfico aparente dos depsitos .............................................................. 45 9.1 Calculado .............................................................................................. 45
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9.2 Medido .................................................................................................. 47 9.3 Estimado ............................................................................................... 47 10.Previso do assoreamento de um reservatrio ................................................... 48 10.1 Mtodos de avaliao do assoreamento .............................................. 48
10.2 Avaliao do assoreamento total e do volume morto ......................... 49 10.3 Avaliao da vida til de um aproveitamento .................................... 50 10.4 Distribuio dos sedimentos no reservatrio ...................................... 50
10.5 Aumento da eroso na bacia ............................................................... 50 11. Medio do assoreamento de um reservatrio ................................................. 54 11.1 Finalidades do levantamento .............................................................. 54 11.2 Freqncia de levantamentos .............................................................. 55 11.3 Mtodos de levantamento ................................................................... 56 11.3.1 Levantamento do contorno do reservatrio ......................... 56 11.3.2 Levantamento topo-batimtrico ........................................... 57 11.4 Especificaes de levantamento.......................................................... 62 11.5 Mapeamento do leito .......................................................................... 64 11.6 Clculo dos volumes de gua ............................................................. 65 11.7 Clculo do volume de sedimento depositado ..................................... 69
11.8 Traado das novas curvas cota x rea x volume ................................. 70 11.9 Cone de dejeo de sedimentos .......................................................... 70 11.10 Varredura do leito e geofsica ........................................................... 71 12. Controle do assoreamento de um reservatrio .................................................. 73 12.1 Controle preventivo ............................................................................. 73 12.2 Controle corretivo ............................................................................... 74 12.2.1 Despejo de sedimentos dragados .......................................... 75 13 Efeitos secundrios devido aos sedimentos ....................................................... 77
13.1 Efeitos do remanso do reservatrio ..................................................... 77 13.2 Mudanas na qualidade da gua .......................................................... 78
13.3 Efeitos ecolgicos ............................................................................... 78 13.4 Eroso nas margens do reservatrio ................................................... 78 13.5 Eroso do depsito ............................................................................. 13.6 Efeitos a jusante da barragem ............................................................. 78 13.6.1 Degradao do canal ............................................................ 80 13.6.2 Descarga dominante ............................................................. 81 13.6.3 Caractersticas hidrulicas do canal ..................................... 82 13.6.4 Mtodo da degradao limitada pela armadura ................... 82 13.6.5 Mtodo da degradao limitada por declividade estvel ..... 86 13.7 Estudos de reservatrio com auxlio de imagem de satlite ............... 89
13.8 Controle de eroso no canal de jusante .............................................. 90 Bibliografia (consultada e complementar) ........................................................ 91
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Glossrio de termos, smbolos e unidades .............................................................. 98
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1. INTRODUO
A construo de uma barragem e a formao do seu reservatrio normalmente modificam as condies naturais do curso dgua. Em relao ao aspecto sedimentolgico, as barragens geram uma reduo das velocidades da corrente provocando a deposio gradual dos sedimentos carreados pelo curso dgua, ocasionando o assoreamento, diminuindo gradativamente a capacidade de armazenamento do reservatrio e podendo vir a inviabilizar a operao do aproveitamento, alm de ocasionar problemas ambientais de diversas naturezas.
Os danos ambientais e econmicos devido acumulao de sedimentos nos
reservatrios podem ser grandes e de extrema dificuldade de remediar, particularmente em regies ridas e semi-ridas (ICOLD, 1989). Indiferente ao tamanho do reservatrio, este Guia procura tratar o problema de uma maneira simples e objetiva, mostrando as condies crticas que podero ocorrer.
certo que o reservatrio pode sofrer um assoreamento indesejvel, sendo isso um
caso a estudar em cada aproveitamento. Os pequenos lagos esto sujeitos a um assoreamento rpido, o que pode acontecer at mesmo numa nica enchente (Carvalho/Guilhon/Trindade, 2000). J os grandes reservatrios demandam um maior tempo para ficarem assoreados. Aqui no Brasil pode-se citar os reservatrios de Itaipu, It, Sobradinho e Tucuru cujo tempo de assoreamento total avaliado para cada reservatrio pode ultrapassar 1000 anos. No entanto, em tempo muito menor, 20 a 30 anos, os depsitos na regio do remanso, rea do delta, j podero estar prejudicando atividades como a de navegao. Alm disso, depsitos finos nas margens podem criar condies de crescimento de plantas macrfitas que iro, certamente, se deslocar para perto da barragem e mergulhar pelos condutos, prejudicando a gerao de energia.
Um afluente ao reservatrio que esteja escoando prximo barragem ou s
instalaes pode afetar a gerao ou outras finalidades em um tempo menor que o previsto. Os casos de assoreamento tm se multiplicado com o aumento da eroso nas bacias hidrogrficas, assim, sempre prudente que seja efetuado o estudo sedimentolgico em todos os aproveitamentos
