12
LEVANTAMENTOS GEODESICOS DA BARRAGEM DE ITAIPU Eng° Oscar Villalon; Eng° Ademar S6rgio Fiorini; Eng° Evangelista Caetano Porto Itaipu Binacional Eng° Corrado Piasentin Consultor RESUMO Na barragem de ITAIPU, os deslocamentos horizontais e velficais da crista v6m sendo medidos desde o inicio do enchimento do reservat6rio , atrav6s de levantamentos geod6sicos de precisao. Os deslocamentos planim6tricos sao medidos por meio de um distancibmetro de alta precisao estacionado em pilares fundados em rocha a jusante da barragem , mirando em alvos no paramento de jusante da barragem , pr6ximos da crista. Os deslocamentos verticals sao medidos por meio de nivelamentos de alta precisao , efetuados em marcos de referenda ao longo da crista da barragem, espavados a intervalos de 60 m entre si. Neste trabalho , apresenta - se uma sintese da analise dos resultados das campanhas geod6sicas efetuadas at6 o momento . Apresentam-se, tamb6m, algumas conclusOes a respeito da precisao dos levantamentos geod6sicos e, finalmente , conclui- se que esses m6todos sao ferramentas imprescindlveis para o controle da seguranga da barragem. I INTRODUcAO Na Barragem de ITAIPU, cujo Arranjo Geral pode ser observado na Figura 1 , sao realizados levan- tamentos geod6sicos para medir os deslo- camentos horizontais e verticals da crista da barragem. Estes levantamentos foram iniciados em 1982, imediatamente antes do enchimento do reserva- t6rio, o qual foi efetuado em trios fases: Fase I Iniciada em 13/ 10/82, com o fechamento das comportas do desvio (N.A. El. 110), e terminada em 27/10/82, quando o N.A. do reservat6rio chegou 6 El. 205 (duracfio 14 dias). Fase 2 Iniciada em 27/10/82 e conclulda em meados de abril de 1984. 0 n(vel do reservat6rio variou entre as El. 205 e El 217 (duragao 17,5 meses). Fase 3 Iniciada em meados de abril de 1984, com o N.A. El. 211, e con-clulda em 27/5/84 quando o reservat6rio atingiu o nivel m i nimo normal de operacao El. 219,40 (duragao 1,5 meses). A partir dessa data, o reservat6rio operou na faixa entre El. 219,40 e El. 220,00. Portanto, a partir de meados de 1984, nao houve mais aumento significativo do empuxo, de maneira que os deslocamentos posteriores a essa data devem ser atribu(dos a fenOmenos de flu6ncia e a efeitos t6rmicos sazonais. O deslocamento planim6trico medido pela geod6sia 6 um movimento absoluto, referido a marcos situados a jusante da barragem (ver Fig. 1), a uma dist6ncia tal que podem ser considerados fixos. Em contrapartida, os pen- dulos medem o deslocamento relativo entre dois pontos na linha de prumo consubstanciada pelo fio do p6ndulo e, portanto , nao podem detectar os movimentos translat6rios da barragem e sua fundacfio. Os p6ndulos invertidos, fixados no fundo de pocos escavados na fundagao, podem medir uma parcela deste movimento translat6rio. Este tipo de deslocamento 6 causado, essen- cialmente , pelo empuxo na barragem e pelo peso do reservat6rio, os quaffs provocam deformag6es horizontais na fundagao profunda. Outros deslocamentos, devidos a deformag6es do con- XXIII Seminarlo Naclonal de Grandes Barragens 247

LEVANTAMENTOS GEODESICOS DA BARRAGEM DE ITAIPU … GEODESICOS.pdf · (ver Tabela 3), que, extrapolada em profundidade, pode justificar esta diferenca, ... chavetas devido 9 presenga

  • Upload
    vuongtu

  • View
    222

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

LEVANTAMENTOS GEODESICOS DA BARRAGEM DE ITAIPU

Eng° Oscar Villalon; Eng° Ademar S6rgio Fiorini; Eng° Evangelista Caetano Porto

Itaipu Binacional

Eng° Corrado Piasentin

Consultor

RESUMO

Na barragem de ITAIPU, os deslocamentos horizontais e velficais da crista v6m sendo medidos desde oinicio do enchimento do reservat6rio , atrav6s de levantamentos geod6sicos de precisao.

Os deslocamentos planim6tricos sao medidos por meio de um distancibmetro de alta precisaoestacionado em pilares fundados em rocha a jusante da barragem , mirando em alvos no paramento dejusante da barragem , pr6ximos da crista.

Os deslocamentos verticals sao medidos por meio de nivelamentos de alta precisao , efetuados emmarcos de referenda ao longo da crista da barragem, espavados a intervalos de 60 m entre si.

Neste trabalho , apresenta -se uma sintese da analise dos resultados das campanhas geod6sicasefetuadas at6 o momento . Apresentam-se, tamb6m , algumas conclusOes a respeito da precisao doslevantamentos geod6sicos e, finalmente , conclui-se que esses m6todos sao ferramentasimprescindlveis para o controle da seguranga da barragem.

I INTRODUcAO

Na Barragem de ITAIPU, cujo Arranjo Geral podeser observado na Figura 1 , sao realizados levan-tamentos geod6sicos para medir os deslo-camentos horizontais e verticals da crista dabarragem.

Estes levantamentos foram iniciados em 1982,imediatamente antes do enchimento do reserva-t6rio, o qual foi efetuado em trios fases:

Fase I

Iniciada em 13/ 10/82, com o fechamento dascomportas do desvio (N.A. El. 110), e terminadaem 27/10/82, quando o N.A. do reservat6riochegou 6 El. 205 (duracfio 14 dias).

Fase 2

Iniciada em 27/10/82 e conclulda em meados deabril de 1984. 0 n(vel do reservat6rio variou entreas El. 205 e El 217 (duragao 17,5 meses).

Fase 3

Iniciada em meados de abril de 1984, com o N.A.El. 211, e con-clulda em 27/5/84 quando oreservat6rio atingiu o nivel m inimo normal de

operacao El. 219,40 (duragao 1,5 meses). Apartir dessa data, o reservat6rio operou na faixaentre El. 219,40 e El. 220,00.

Portanto, a partir de meados de 1984, nao houvemais aumento significativo do empuxo, demaneira que os deslocamentos posteriores aessa data devem ser atribu(dos a fenOmenos deflu6ncia e a efeitos t6rmicos sazonais.

O deslocamento planim6trico medido pelageod6sia 6 um movimento absoluto, referido amarcos situados a jusante da barragem (verFig. 1), a uma dist6ncia tal que podem serconsiderados fixos. Em contrapartida, os pen-dulos medem o deslocamento relativo entre doispontos na linha de prumo consubstanciada pelofio do p6ndulo e, portanto , nao podem detectaros movimentos translat6rios da barragem e suafundacfio. Os p6ndulos invertidos, fixados nofundo de pocos escavados na fundagao, podemmedir uma parcela deste movimento translat6rio.Este tipo de deslocamento 6 causado, essen-cialmente , pelo empuxo na barragem e pelo pesodo reservat6rio, os quaffs provocam deformag6eshorizontais na fundagao profunda. Outrosdeslocamentos, devidos a deformag6es do con-

XXIII Seminarlo Naclonal de Grandes Barragens 247

creto e e rotag5o da fundacao , sgo detectadosperfeitamente pelos pendulos , cuja precisao deleitura a da ordem de 0,1 mm.

As campanhas de levantamentos geodesicosobedeceram a seguinte fregUencia:

Fase Fregiiencia

Enchimento do Antes e depois deReservatbrio cada fase

Operagao Semestral

Durante a fase de operagao, as campanhas seorealizadas em margo a setembro de cada ano,respectivamente, fim de vereo e fim de inverno,quando os deslocamentos sao minimos emeximos.

2. LEVANTAMENTO PLANIMETRICO

2.1 Geral

Este levantamento a realizado por meio de umdistancibmetro de alta precisao, estacionado notopo de pilares da rede besica , instalados naregiao de jusante da barragem a distancias quevariam entre 300 e 1800 m aproximadamente.

A rede besica a constitulda por sete pilares e osalvos seo constituidos de conjuntos de 3 prismasinstalados verticalmente no paramento a jusantedos blocos chave da barragern de concreto (A7,A15, D8, D20, D32, D54, D57, E6, F5/6, F13/14,F19/20, F35/36, H8, 110, 123) e em dois locals dabarragem de enrocamento, pr6ximos da cristadas estruturas.

0 equipamento utilizado nas campanhas realiza-das entre 1982 e 1993 foi urn Mec6metro Kernmodelo ME-3000 . Devido a problemas de funcio-namento irreparfiveis, este equipamento foisubstituido , em 1995 , por um distanci6metro Wild- Estagao Total, modelo TC-2002. A precisao,inicialmente , especificada era de 0,5mm.

Existe uma base de calibragem constitulda porquatro pilares fixos , localizados numa regiao ajusante da barragem , considerada isenta dedeformac6es , onde sao realizadas medic6esantes e apbs cada campanha , para aferir asmedidas e definir o fator de escala a ser aplicado.

2.2 Modelo Matematico

Para o tratamento dos dados dos levantarnentosgeodesicos , a ITAIPU utilizou , inicialmente at61987, um modelo matematico - Sistema LEG -

desenvolvido para main frame e implantado emequipamentos IBM (Eletrobres).

Visando a assegurar a confiabilidade dos deslo-camentos computados pelo sistema , devido aofato de que as resultados traziam algumas dt vi-das sobre a preciseo das medig6es, foicontratada uma firma consultora especializadaem geodesia.

Essa firma emitiu recomendacoes para aprimoraros resultados do modelo existente , basicamentepela adogao de um novo tratamento aos levan-tamentos de campo , referente , principalmente,aos metodos de ajustamento e de comparaceoentre campanhas , baseadas em criterios atua-lizados, utilizados em controles geodesicos dedeformac6es.

Essa mesma firma recomendou que a ITAIPUefetuasse novos estudos no intuito de tentarincluir , como origem dos deslocamentos, outracampanha previa ao enchimento do reservatbrio,a partir de levantamentos adicionais existentes eque ainda neo haviam sido avaliados , bem comobuscasse fatores de correg5o de escala queregenerassem as precis6es obtidas dos desloca-mentos entre campanhas . Essas recomendacoesvisavam a meihorar os resultados ate enteoencontrados e que propiciavam duvidas sobre ocomportamento dos movimentos.

Em fungao do acima descrito , foi efetuado umnovo processamento dos dados de acordo comas seguintes premissas:

- Consideragao de uma outra campanha anteriorao enchimento do reservat6rio como origem,mais confiavel , em substituigAo a anterior;

- Fatores de corregao de escala obtidos das ba-ses de calibragem;

- Corregao das posic6es dos prismas (excentri-cidades).

Atualmente , est6 em vias de elaboragao urn novomodelo computacional do sisterna de monito-ramento geodesico , a firn de torn9 - lo corn majorpoder de deteccao de erros , bem como melhoraro seu amparo estatistico as analises dos resul-tados e consequentes movimentos nos alvos decontrole instalados nas estruturas.

A melhoria principal neste modelo diz respeito aoajuste e tratamento dos erros , considerando atotalidade das figural geom6tricas da campanha(rede geod6sica como uma figura Unica),enquanto, no modelo anterior , considerava-se amedicao de somente urn alvo de cada vez,atrav6s do processamento de figuras isoladas.Alem disso, ser6 incluldo, no sistema, urntratamento de ajuste estatistico mais completo.

248 Tema 2 - Seguranca de Barragens . Auscultacao , Desempenho a Reparacao

2.3 Analise dos Resultados

Para analisar os resultados da geodesia, foramcomparados os deslocamentos dos verios blocosentre si como tambem as deslocamentos de cadabloco medidos pela geodesia, pelos pendulosdiretos/invertidos, pelos extensbmetros mi ltiplosinstalados sub-horizontalmente para montante naregiao da fundacao , e pelas bases de alonga-metros instaladas na junta entre blocos, na El.214,00.

Uma anelise comparativa dos resultados dageodesia x pendulos a efetuada na Tabela 1, aqual mostra os deslocamentos medios do perlo-do 1982/1993, extraindo-se as variacbes sazo-nais, para evitar a influencia de uma componentesazonal ou de uma Onica medicao que pudesseter sido afetada por um fator acidental.

A diferenga entre o deslocamento medido pelageodesia e aquele indicado pelo pendulo eatribuIda a deformaceo da fundaceo profunda, eque neo pode ser detectada pelo pendulo.

A Tabela 2 mostra os resultados dosdeslocamentos horizontais relativos, medidospela associag§o de bases de along9metro najunta entre blocos , na galeria da E1.214, e oscompara corn o deslocamento relativo indicadopela geodesia . Este deslizamento entre blocosdeve corresponder a diferenga entre o movi-mento da crista na diregao do fluxo medido pelageodesia , menos a deformaceo do concreto decada bloco entre duas juntas e a deflexeo entre aEl. 214 e El. 223 (cota do prisma), as quais saoconsideradas pequenas.

Deslocamentos (mm)

BlocoAltura

Pdndulo Geodesia

Fluxo Normal Fluxo Normal

A7 39 -1 0 21 -5

A15 38 0 -3 19 -3

D8 29 2 -1 5 19

D20 37 2 0 9 16

D38 40 3 -2 9 17

D54 59 3 -1 11 5

D57 59 3 0 15 4

E6 82 10 -2 24 0

F5/6 128 10 -4 19 0

F13 / 14 177 15 -3 20 3

F19 / 20 179 15 -3 20 9

F35 / 36 109 11 1 18 12

H8 142 12 4 17 14

110 58 3 0 -1 7

123 66 5 1 -2 14

Nota : Os deslocamentos positivos sfio para jusante e para a direita hidr3ulica

Tabela 1 . Deslocamentos medios do periodo 1982/1993 (mm)

A anilise da Tabela 2 mostra uma certacoeren-cia qualitativa e, em certos casos,tambem quantitativa, entre a geodesia e osdesloca-mentos relativos compostos medidospelas bases de alongametro.

A Fig. 2 mostra os vetores dos deslocamentos

planimetricos geodesicos ao Iongo do eixo dabarragem e as Fig . 3 e 4 os graficoscronolbgicos e planimetricos dos pendulos e dageodesia de alguns blocos . A analise dasTabelas I e 2, juntamente com as Fig. 2, 3 e 4,leva as seguintes conclusOes principais:

XXIII Seminarlo Nacional do Grandes Barragens 249

Junta Geodesia Bases de Along6metro

D8 - D20 4 0.5

D20 - D38 0 1,5

D38 - D54 2 2

D54 - D57 4 0

D57-E6 9 1,5

E6 - F5/6 -5 -3

F5/6 - F13/14 1 0

F13114 - F19/20 0 0

F19/20 - F35/36 -2 -1

F35/36 - H8 -1 -2,5

H8 -110 -18 -1

110-123 -1 1

Nota : Deslocamentos do segundo bloco em relaq§o ao primeiroDeslocamentos positivos para jusante

Tabela 2. Deslocamentos Relativos (mm)

a) 0 bloco D20 a representativo do primeirogrupo de blocos A7, A15, D8, D20 e D38, osquais indicam urn deslocamento geodesicona diregao do rio , n9o detectado pelospendulos . A Onica explicagao para estecomportamento a uma deformacaocentimetrica da fundat;9o profunda emdirecao ao rio.

b) Os blocos D54 e D57 estao corn deslo-camentos geodesicos diferentes (11 e 15mm, respectivamente - ver Tabela 1) apesarde serern muito prOximos , de terem osvalores pendulares iguais e o deslizamentohorizontal medido pelas bases dealong9metro ser nulo . Entretanto , o blocoD57 esta mais proximo as escavag6es daBarragern Principal e ao bloco E6, que tern omajor deslocamento medido pela geodesia,e isto pode justificar urn maior movirnentopara o bloco D57, o qual a atribuldo 9fundacao.

c) 0 bloco E6, corn 24 mm, apresenta o maiordeslocamento medido pela geodesia,enquan -to o pendulo desse bloco indicasomente 10mm; entretanto , as direg6es saoquase coincidentes e o extensOmetro EM-E

01, instalado no bloco E6, sub-horizontalmente para montante, indica umadistensao de 6,01 mm na regiao do pe demontante do bloco no perlodo 1982 - 1993(ver Tabela 3), que, extrapolada emprofundidade, pode justificar esta diferenca,a qual a associada 9 deformagao dafundagao profunda, que est6 desconfinadade dois lados e sofreu urn tratamento cornchavetas devido 9 presenga de feicOescriticas nessa area;

As bases de along9metro indicam 1,5 mmentre D57 e E6 e -3 mm entre E6 e F5/6,confirmando, qualitativamente, que o E6 foimais para jusante do que os outros biocos.

d) 0 grupo dos biocos F5/6 ate H8 mostradeslocamentos geodesicos no sentido dofluxo entre 17 e 20 mm, comparado corn 10a 15 mm dos pendulos. 0 deslizamentohorizontal relativo entre biocos a coerente,confirmando que o movimento absolutodestes biocos a quase igual. A parcela dedeslocamento que deve ser atribulda 9deformagao da fundagao varia entre 5 e9mm. 0 bloco F19/20 (Fig. 4) a repre-sentativo dos deslocamentos desses biocos.

250 Tema 2 - Seguranca do Barragens . Auscultacao, Desempenho e Reparacio

e) Os blocos 110 e 123 mostram urn desloca - Na Tabela 3, a seguir, apresentam -se as par-mento geodesico predominante para a celas de deslocamentos horizontais que seodireita hidr6ulica que nfio concorda corn os aferidos pelos extens6metros multiplospendulos , nem corn as bases de instalados sub -horizontalmente para montante,along6metro . A unica explicacao seriam na cabega dos blocos -chave.deforrng6es profundas da fundacao

Bloco Extens . CotaCabna

CotaAncnc Incl .

Deformagbes ( mm)Espess.Rocha

( m)

Desloc .Horiz.(mm)

Deform.Especif.(mmlm).

Out/82 1993

A7 EM - A-03 184 , 48 173 , 55 50 0 , 10 0,80 10,93 0,536 0,049

A15 EM - A-06 184 , 50 171,07 50 0,15 0,80 13,43 0 , 498 0,037

D08 EM -D-05 195 , 98 169 , 03 50 -0,01 0,70 26,94 0,544 0,020

D20 EM - D-10 183 , 95 144 , 91 50 -0 ,02 0,20 39 ,04 0,169 0,004

D54 EM - 0-19 161 , 58 122 ,01 50 0 , 00 0,65 39,57 0.498 0.013

D57 EM-D-23 161 , 57 140 , 27 50 -0,04 1 , 30 21,3 1 , 027 0,048

E06 EM-E-01 141,00 132 , 12 60 -0,26 5 , 75 8,88 5,205 0,586

F5/6 EM-F-01 95 , 20 68 , 98 60 0,37 5,25 26 , 22 4,226 0,161

F13/14 EM- F-06 44 , 20 30 , 08 60 0,20 6 . 30 14,12 5.283 0,374

F19/20 EM-F-21 45 , 45 18,25 60 -0.26 5 , 50 27 , 2 4,988 0,183

F35/36 EM - F-31 116.20 101 . 95 60 -0.37 3 , 00 14.25 2,919 0.205

110 EM-I-06 164,38 155.02 60 -0,04 0 , 40 9,36 0,381 0,041

Tabela 3 . Extens6metros Multiplos Inclinados para Montante DeformacOes Medidas (mm)

A an6lise da Tabela 3 leva as seguintes conclu-s6es:

a) na regiao do Vertedouro e BLD, asdeformag6es medidas sao muito pequenas(inferiores a 1,0 mm ), mostrando que naohouve abertura de trinca de tragao a montanteno pt da barragem . Portanto , o grandedeslocamento geodesico deve ser atribuldosomente 6 fundacao profunda . As deforma-g6es especlficas variam entre 0,02 e 0,05mm/m, que extrapoladas 6 espessura darocha da ombreira ( El. 190 - El. 40 = 150 m),justificariam deslocamentos horizontais entre3,0 e 7 , 5 mm, justificando , em parte, adiferenga entre deslocamentos da crista medi-dos pela geod6sia e pelos pendulos nessesblocos.

b) na regiao dos blocos mais altos , desde E6 ateF35/36, os extensOmetros indicam desloca-mentos para jusante aprecibveis , da ordern de0,2 a 0,6 mm/m, as quais, extrapolados emprofundidade, podem justificar a diferencaentre os pendulos e a geodesia.

2.4 Precisao Associada As Medig6esGeodesicas

A an6lise comparativa dos resultados das medi-96es geod6sicas corn as demais medig6es dedeslocamentos indica que:

- As oscilag6es de deslocamentos na crista,devido ao efeito t6rmico sazonal , sao bernretratadas pela geodesia somente para osblocos D54, D57, E6, F5/6, F13/14, F19/20,F35/36 (blocos centrais da barragem).

XXIII Semindrlo Naclonal de Grandes Barragens 251

I I J IIWIA3.V11W [ I uom umn Ini^nnw3^

- Os outros blocos A7, A15 , D8, D20, D38, H8,110, 123 nao indicam estas oscilag6es comevid6ncia . Deve -se frisar, entretanto, que asblocos H8 e 123 oscilam muito pouco ou quasenada, conforme indicado pelos p6ndulos. Osoutros blocos AT A15 , D8, D20 , D38 t6moscilac6es indicadas pelos p6ndulos com am-plitudes entre 2 e 4mm e o bloco 110 da ordemde5a6mm.

Considera-se que as oscilac6es termicas sazo-nais, medidas pelos dois metodos, devern seriguais . Assim, a comparar o dessas medidaspermite definir a ordem de grandeza da precisaoda medig5o geodesica. Como conclus6es dessasobservac6es, pode-se afirmar que :

- a precisao da geodesia para os blocos dostrechos laterais nao atinge a ordem de 4 ou5mm, pois deslocamentos desta ordem indica-dos pelos pendulos, devido As oscilag6estermicas, nao s6o detectados;

- para os blocos dos trechos E, F e os ultimosdo trecho D, a precisao da geodesia 6 daordem de 2 a 3mm ou melhor, pois as ampli-tudes dos p6ndulos sao fielmente retratadas.Isto deve ser devido ao fato de que a rede dosmarcos 6 mais bern configurada e prbxima dabarragem principal .

- nas Ultimas campanhas, aparentemente, aprecisao atingida foi major (as oscilag6esto rmicas sao mostradas nos blocos D8, D20,D38 e 110). Esta conclusao deveria sersuportada pelas campanhas sucessivas a de1993, ainda nao processadas. Uma posslvelrazao deste fato pode ser a influ@ncia danevoa produzida pelo Vertedouro, que funcio-nou quase que sem interrupcao desde o finalda fase 1 de enchimento (1982) ate 1986. Estanevoa afeta especialmente os blocos doVertedouro e os da barragem lateral direitamais prbximos, ate o D38. A influencia doVertedouro foi diminuindo gradativamente,entre 1986 e 1991, com a entrada em opera-9;5o de mais unidades.

3. LEVANTAMENTO ALTIMETRICO

3.1 Geral

Este levantamento a realizado a partir da extre-midade da Barragem de Terra direita ate o fim daBarragem de Terra esquerda. Os marcos dereferAncia extremos sao considerados fixos. Osmarcos de refer2ncia estao instalados ao longoda crista da barragem a dist2ncia de 60 m entresi. 0 nivelamento de precisfio 6 realizadousando-se nivel Wild N3, corn micr6metro deprecisao de ± 0,2 mm e com vara de invar.

Os instrumentos utilizados pela ITAIPU garantempara a linha nivelada o enquadramento dos valo-res ajustados abaixo do limite de especificag o,que 6 de 0,5 mm.

Durante a fase de enchimento do reservatbrio ascampanhas de nivelamento foram efetuadasimediatamente antes e apbs a fase 1 de enchi-mento, foram repetidas a cada 2 - 3 meses,aproximadamente , durante a fase 2 e ate o finaldo primeiro ano do enchimento definitivo (fase 3),passando a partir de Mar/97 6 fregOnciasemestral , sendo uma campanha efetuada emmargo (fim do verso) e outra em setembro (fim doinverno), quando as deformag6es devidas aosciclos t6rmicos sazonais atingem seus valoresmfiximos e minimos.

3.2 Analise dos Resultados

Os nivelamentos geodesicos realizados ao longoda crista da barragem indicam que, nos ultimosanos, est6 havendo uma estabilizacfio geral dosrecalques, com excecao de alguns poucos pon-tos situados nas barragens de terra e deenrocamento, onde o ritmo de recalques ainda 6da ordem de 0,5 a 1 mm/ano.

Deve-se frisar que, entre 1995 e 1996, ocorreramalguns recalques nas Barragens de Terra, cujovalor maximo atingiu cerca de 1cm. Este fato 6associado ao aumento do N.A. maxima normaldo reservat6rio, o qual passou a operar ate aE1.220,30 contra o maximo normal El. 220,00praticado anteriormente.

Nas estruturas de concreto, o nivelamento revelaum andamento sazonal devido a retracao/dilatagao termica do concreto, variando semprena mesma faixa. Na tabela 4, a seguir, saoresumidos, por trecho da barragem , as recalquesmaximos medidos desde o inicio do enchimento,as amplitudes medias verso/ inverno e as alturasdos blocos:

A tabela 4 mostra que os blocos corn maiorin6rcia termica ( barragens de materiais soltos ede gravidade maciga) sao pouco influenciadospelas variag6es tr rmicas sazonais, enquanto queos blocos mais esbeltos e mais expostos atemperatura ambiente sao muito afetados poresta causa . Naturalmente , estas variag6es si oproporcionais a oscilagao da temperatura e aaltura dos blocos .

Uma anomalia de comportamento 6 observadana barragem de enrocamento e na de terra damargem esquerda, i.e., urn movimento delevantamento de varios marcos geodesicos, quenao tem uma justificativa fisica (ver Fig. 5).

252 Tema 2 - Seguranca de Barragens. Auscuftacffo, Desempenho a Reparatao

Tipo de Barragem Trecho Altura MAxima ( m)Recalque MAxlmo Amplitude

(mm) Veri olnverno (mm)

TerraMD 25 80 -

Gravidade Vertedouro 45 6 3

ContraforteD 35 at6 65 9 a 24 2 a 5

Contraforte E 65 27 5

Gravidade Aliviada F 196 38 7

Gravidade Maciga H 160 36 3

Contraforte 1 65 25 5

Enrocamento comNucleo de Argila ME 80 70 a 21 -

TerraME 40 200 -

Tabela 4. Recalques M6ximos (Mm) Observados na Crista das Estruturas e Amplitudes Verao/Inverno

Este fato pode ser explicado, caso tenha ocorridoum recalque do marco extremo, que a consi-derado fixo. Para corrigir este erro, deveria serefetuado um controle por meio de urn nivela-mento de amarrag5o, at6 urn marco distante quenao tenha sido afetado pelos recalques causadospelo reservat6rio. Para aferir esta possibilidade,pretende-se instalar urn marco geod6sico derefer6ncia de nivel nas proximidades de cadaponto extremo, com sua fundacao fixada narocha.

Na Fig. 5, mostram-se os recalques medidos nacrista da barragem, acumulados desde o iniciodo enchimento. Estao indicados, na figura, orecalque maximo esperado para a crosta terres-tre em fungao do carregamento do reservat6rio.Os recalques medidos foram subdivididos emrecalques da crosta, recalques do macho com-pactado e recalques da fundagao rasa. Adecomposicao das parcelas de recalques, assimsubdividida, foi apresentada por Torales et alli em1997 [2] e continua v6lida, uma vez que osrecalques t6m se apresentado praticamenteestabilizados desde entao,

devidas aos recalques dos pontos extremos dabarragem , hipotizados como fixos . Os valoresobservados em ITAIPU est6o coerentes com osvalores te6ricos previstos.

4.2 Deslocamentos Horizontais

Apesar da precisao obtida na geod6sia serinferior 6quela pretendida, inicialmente, pode-seafirmar que seus resultados si o fundamentaispara verificar a ocorr6ncia de deslocamentosexcessivos, especialmente nos blocos mais altos.Nesta fase da vida da barragem, em que nao s3omais esperados grandes movimentos, foraaqueles sazonais e os devidos a uma pequenaflu2ncia , a precisao da geod6sia 6 consideradasuficiente para detectar qualquer anormalidadeque possa ser prejudicial ao bom desempenhodas estruturas e, portanto , 6 uma ferramentaimprescindivel para o controle da seguranga dabarragem.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

4. CONCLUSOES

4.1 Deslocamentos Verticais

Os nivelamentos geod6sicos efetuados ao longoda crista da barragem indicam, com boaprecisao, os recalques que afetam as v6rios tiposde barragem; entretanto, 6 necess6rio ter umarefer2ncia situada a uma certa dist2ncia do lagoe fundada em rocha, para se evitar anomalias

[1] Itaipu Binacional - Relat6rio no 2037.50.15201. PRO- "An9lise dos Deslocamentos Planim6tncosGeodbsicos em ITAIPU" -

(2] Torales, M.A.; Villalon, O.A.; Carvalho, J.C.; Rosso,J.A.; Fiorini, A.S.; Piasentin, C. (1997) -"Asentamiento de la Corteza Terrestre de laPresa Provocado por el Embalse de Itaipu", ICOPAINGE (Congreso Paraguayo de IngenieriaGeot6cnica) - Secibn II, Asuncion, Paraguai.

XXIII Semindrio Naclonal de Grandes Barragens 253

•c

EcCuaCu

2U)w

O

O

O4-1c

EM4.1c

f^D

E

254 Tema 2 - Seguranca de Barragens . Auscultacao, Desempenho a Reparacao

XXlll Seminario Naclonal deGrandes Barragens 255

DESLOCAMENTO NA DIREcAO DO FLUXO (mm)

00a)E

E

ODE ^, ..,

25

4

P

Ei.

00

1982 1983 1984 11985 1986 1987 1988 L 1989 1990 1991 1992 1 1993

DESLOCAMENTO NORMAL AO FLUXO (mm)

1989 1 1990 1 1991 11992 11993

-2e4)E

o

E

12

14

16

I2

4

10 -

I

G DES

I PAnd;do

9

16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16milimetros

Notas:1) Deslocamentos positivos para jusante e direita hidr9ulica2) Deslocamentos entre campanhas 0, 4, 7 e 25

Figura 3 . Deslocamentos da Crista do Bloco D20 - Comparacao entre Geodrssia e Pendulo

256 Tema 2 - Seguranya de Barragens . Auscultayao, Desempenho a Reparacao

28

28

24

22

20

18

V) 1614

E 12

10E 8

6420-2

DESLOCAMENTO NA DIREQAO DO FLUXO (mm)

DESLOCAMENTO NORMAL AO FLUXO (mm)

1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990ANO

Nota. Deslocamentos post ivos para jusante e direta hidr2ulica.

E 2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

24 22 20 18 18 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 . 12-14 - 16-18 -20-22-2

milimelros

Notas:1) Deslocamentos positvos para jusante a direita hldriullea2) Deslocamentos entre campanhas 0, 4, 7 e 25

Figura 4 . Deslocamentos da Crista do Bloco Fl 9/20 - Comparacao entre Geodesia e Pendulo

XXIII Seminlrio Nacional de GrandesBarragens 257

R o R8 8 ? $ $

I ^ I I

co M

J Y y^ t . p..r W O

'•-, _- .. l l`t^s',Yti °6`1' {s a dti'`"4ff ^ ^' h ^ M

to4 i,

'^r sAa ,7 i

_lTr

^- (_

-

- ^^' 0 ^ - to - - T._ _ •• t]-

co0 -.

- z

A7- li

1014

114

W

° R ° R $ $ 8 R S 8 8

(ww) 3ftb'1H63a

258 Tema 2 - Seguranga de Barragens. Auscultacao, Desempenho e Reparayao