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COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXVIII SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS RIO DE JANEIRO – RJ – 25 A 28 DE OUTUBRO DE 2011 RESERVADO AO CBDB XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 1 MONITORAMENTO E HISTÓRICO DAS INFILTRAÇÕES NO DIQUE II DA UHE CANA BRAVA Karina GUIMARÃES LOPES Engenheira Civil – Leme Engenharia Juliana FRANCISCA CORRÊA Engenheira Civil, Msc – Leme Engenharia Márcia COLLARES MEIRELLES Engenheira Civil, Msc – Leme Engenharia Cesar SCHMIDT GODOI Engenheiro Civil – Leme Engenharia RESUMO O trabalho a seguir apresenta uma análise do comportamento do Dique II da Usina Hidrelétrica Cana Brava, localizada no rio Tocantins, em Goiás, no que se refere às infiltrações existentes na estrutura. Esta análise também foi realizada em relação às soluções implementadas para direcionamento da água de infiltração a jusante desta estrutura. Para realizar as análises foram utilizados dados de instrumentação desde a época da construção e enchimento do reservatório, além do monitoramento visual da estrutura. Os resultados obtidos comprovam um comportamento estável da estrutura. A execução das soluções não provocou alterações nos dados de instrumentação, mas auxiliou o seu monitoramento e deu um direcionamento para a água evitando o acúmulo no pé da estrutura. ABSTRACT The main objective of this paper is to evaluate the seepage through the main section and foundation of the Auxiliary Dam II of Cana Brava Hydroelectric Power Plant, located on the Tocantins River, in Goiás. This paper also presents the solutions implemented to conduct the seepage that occurs downstream of this structure. To perform the analysis were used instrumentation data from the time of construction and filling of the reservoir, in addition to visual monitoring of the structure. The results obtained prove an stable behavior of the structure. The implementation of the solutions did not cause changes in the instrumentation data, but helped to do a better monitoring of the area and gave a direction to the water, preventing the accumulation on the toe of the structure.

Monitoramento e Histórico Das Infiltrações No Dique II Da Uhe Cana Brava

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Artigo publicado no Seminário Nacional de Grandes Barragens - 2011.

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COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXVIII SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS RIO DE JANEIRO – RJ – 25 A 28 DE OUTUBRO DE 2011 RESERVADO AO CBDB 

XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens  1

MONITORAMENTO E HISTÓRICO DAS INFILTRAÇÕES NO DIQUE II DA UHE CANA BRAVA

Karina GUIMARÃES LOPES

Engenheira Civil – Leme Engenharia

Juliana FRANCISCA CORRÊA Engenheira Civil, Msc – Leme Engenharia

Márcia COLLARES MEIRELLES

Engenheira Civil, Msc – Leme Engenharia

Cesar SCHMIDT GODOI Engenheiro Civil – Leme Engenharia

RESUMO

O trabalho a seguir apresenta uma análise do comportamento do Dique II da Usina Hidrelétrica Cana Brava, localizada no rio Tocantins, em Goiás, no que se refere às infiltrações existentes na estrutura. Esta análise também foi realizada em relação às soluções implementadas para direcionamento da água de infiltração a jusante desta estrutura. Para realizar as análises foram utilizados dados de instrumentação desde a época da construção e enchimento do reservatório, além do monitoramento visual da estrutura. Os resultados obtidos comprovam um comportamento estável da estrutura. A execução das soluções não provocou alterações nos dados de instrumentação, mas auxiliou o seu monitoramento e deu um direcionamento para a água evitando o acúmulo no pé da estrutura.

ABSTRACT

The main objective of this paper is to evaluate the seepage through the main section and foundation of the Auxiliary Dam II of Cana Brava Hydroelectric Power Plant, located on the Tocantins River, in Goiás. This paper also presents the solutions implemented to conduct the seepage that occurs downstream of this structure. To perform the analysis were used instrumentation data from the time of construction and filling of the reservoir, in addition to visual monitoring of the structure. The results obtained prove an stable behavior of the structure. The implementation of the solutions did not cause changes in the instrumentation data, but helped to do a better monitoring of the area and gave a direction to the water, preventing the accumulation on the toe of the structure.

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COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXVIII SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS RIO DE JANEIRO – RJ – 25 A 28 DE OUTUBRO DE 2011 RESERVADO AO CBDB 

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1 INTRODUÇÃO

Apresenta-se neste trabalho uma avaliação do comportamento do Dique II da UHE Cana Brava tendo por base, o monitoramento existente desde a execução desta estrutura. Esse monitoramento compreende inspeções visuais constantes, além da análise dos dados da instrumentação de auscultação das obras civis desde o enchimento do reservatório, que finalizou em 2002, até 2011. Historicamente, Barragens e Diques estão associados a um elevado potencial de risco devido à possibilidade de rompimento. A importância da avaliação de estruturas deste porte e do contínuo monitoramento está relacionada aos danos (ambientais, sociais, econômicos e humanos) que podem vir a acontecer caso ocorra o colapso dessa estrutura. A consolidação dessa importância foi constatada através da sanção da Lei Federal de 20 de setembro de 2010. Essa Lei estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens, importante marco nessa questão, e que dentre outros, promove o monitoramento e acompanhamento das ações de segurança empregadas pelos responsáveis por Barragens [1]. Para as análises realizadas neste trabalho, foram utilizados dados da instrumentação instalada na Usina [2]. Essa instrumentação envolve equipamentos que medem deslocamentos, medidas de pressão, nível d’ água e vazão de infiltração. Já o monitoramento visual é feito através da realização de inspeções anuais por uma equipe especializada, e uma equipe técnica fixa em campo, a qual acompanha semanalmente as estruturas civis da UHE Cana Brava. O objetivo geral deste trabalho é apresentar uma metodologia de auscultação de Barragens, uma análise geral de toda a instrumentação instalada no Dique, bem como fornecer indicativos de problemas estruturais através do monitoramento visual.

2 CARACTERÍSTICAS GERAIS DO EMPREENDIMENTO A construção da Usina Hidrelétrica Cana Brava teve início em junho de 1999 e sua conclusão foi em outubro de 2002, quando todas as unidades geradoras entraram em operação comercial para o sistema integrado de energia. O enchimento do reservatório da UHE Cana Brava começou no dia 21/01/2002, logo após o término do trabalho de aterro da Barragem Principal e Diques. O término do enchimento ocorreu nos primeiros dias de abril, chegando ao nível máximo d’água do reservatório no dia 20/08/2002 atingindo a El. 333,11 m, ultrapassando o nível máximo normal em 11 cm. A Usina Hidrelétrica Cana Brava está localizada no Rio Tocantins, cerca de 46 km a jusante do Rio São Félix, entre os municípios de Minaçu e Cavalcante, no Estado de Goiás, dentro do aproveitamento hidroenergético da bacia do Rio Tocantins. Localiza-se a jusante da Usina Hidrelétrica Serra da Mesa, em operação desde 1998 e a montante da UHE São Salvador.

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FIGURA 1 – Foto aérea da Usina Hidrelétrica Cana Brava

O volume total do reservatório para o nível máximo normal é de 2,3 x 109 m3 e a área do reservatório de 139 km2. O arranjo da Usina é composto, basicamente, pelas seguintes estruturas (ver Tabela 1) [3].

ESTRUTURAS DESCRIÇÃO

Barragens Possui estruturas de terra, de enrocamento com núcleo de argila e de CCR (concreto compactado a rolo). A seção com máxima altura atinge 65 m com a crista na elevação 335,00.

Diques

Dois diques de terra com proteção de enrocamento, com coroamento na elevação 336,00. O Dique I está situado em uma sela topográfica à direita da Barragem de terra e o Dique II está situado em uma sela topográfica localizada a cerca de 4 km das estruturas principais da Usina, na margem esquerda.

Vertedouro Possui seis comportas de superfície - tipo segmento e uma comporta ensecadeira, localizada na margem direita, em posição contínua ao circuito de geração.

Casa de Força Tipo abrigada contendo três unidades hidrogeradoras tipo Francis eixo vertical com potência nominal de 150 MW, totalizando 450 MW instalados.

Túneis Forçados Três túneis a céu aberto. Comprimento médio de 48,90 m e diâmetro interno 9,0 m.

Adufas de Desvio Cinco, sendo quatro delas com 5,5 m de largura por 11,0 m de altura, e uma Adufa com 4,0 m de largura por 6,0 m de altura, na qual mantinha a vazão sanitária no período de construção. Todas com comprimento de 53 m.

Tomada d’Água Localizada na margem direita, entre a Barragem de CCR da margem direita e o Vertedouro. Esta estrutura é de gravidade formada por três blocos independentes: os dois laterais com 16,5 m e, o central com 16,0 m de largura.

TABELA 1 – Relação das principais estruturas da Usina Hidrelétrica Cana Brava

3 DADOS GERAIS DO DIQUE II A estrutura do Dique II está implantada na margem esquerda do rio Tocantins (Figura 2), em uma região onde predomina o maciço gnáissico. O eixo do Dique é encaixado em uma cela topográfica de ombreiras suaves com pequena inclinação a cerca de 4 km das estruturas principais da Usina, na margem esquerda. Conforme já descrito na Tabela 1, o Dique II é constituído de terra com proteção de enrocamento, com coroamento na elevação 336,00 m, com comprimento da crista de 340,00 m e altura máxima de 22,00 m.

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FIGURA 2 – Localização do Dique II [4]

No perfil geológico através da linha base do Dique II, foi observado que os níveis d’água naturais situavam-se acima da elevação 310,00 m, atingindo elevações próximas da cota 315,00 m na região mais profunda do talvegue. Isto demonstra que o nível freático regional, antes do início da construção do Dique, já se situava próximo e até acima da cota de instalação dos instrumentos de auscultação. Durante a fase de enchimento do reservatório, foi observada pela instrumentação a saturação gradual do maciço e da fundação do Dique II, refletida pelas leituras de vazão coletadas nos medidores de vazão MV-501 e MV-502, instalados logo a jusante do dique, onde cada um deles capta a vazão de infiltração da barragem. O sistema interno de drenagem desta estrutura é constituído por um filtro vertical de areia (material 3A) com 0,80 m de espessura, um tapete drenante horizontal de areia (material 3B) com 0,60 m de espessura na região do fechamento das ombreiras, entre as estacas 0+45,55 m e 1+20,00 m na ombreira direita e entre as estacas 6+30,00 m e 8+45,55 m na ombreira esquerda. Na região central do Dique, entre as estacas 1+20,00 m e 6+30,00 m, a espessura do tapete drenante horizontal passa para 1,00 m constituído de material 3B. No pé de jusante da barragem, foi projetada uma trincheira drenante preenchida pelo material 3B (areia), protegida por um filtro invertido constituído pelos materiais 4A (transição intermediária) e 4B (transição graúda), cujo detalhe é apresentado na Figura 3 e na Figura 4 [3].

FIGURA 3 – Dique II – Corte típico

Rio Tocantins

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FIGURA 4 - Detalhe da trincheira drenante de pé do talude de jusante

4 DESEMPENHO ESTRUTURAL DO DIQUE II Nas inspeções visuais realizadas no período de enchimento do reservatório foram observadas zonas com umedecimento e pequenas surgências no talude de escavação e no terreno natural a jusante do Dique, além de contribuição por jusante de escoamento de água na canaleta de drenagem no pé do Dique. As escavações para a implantação do Dique criaram uma condição de drenagem junto ao pé, pois nos pontos mais próximos ao talvegue, a escavação atingiu cerca de 2,0 m (dois metros). Com a finalidade de mensurar esta contribuição, foi instalado nas canaletas existentes a jusante dos medidores de vazão MV-501 e MV-502 um sistema de monitoramento destas medidas, através de medidores adicionais nomeados de MV-503 (para a ombreira direita) e MV-504 (para a ombreira esquerda). O local de instalação destes medidores está apresentado na Figura 23. Em 2002, foram executados na fundação 12 medidores de nível d’ água para verificação da condição de saturação e alívio das subpressões na região localizada a jusante do Dique II. Destes medidores, 9 foram instalados na ombreira esquerda, enquanto que 3 foram executados na ombreira direita. A cota de fundo destes instrumentos foi definida a partir do ponto onde se constatou a presença de água. Ainda, para verificar a condição de pressões no contato solo-rocha alterada, na margem esquerda foram executados 4 piezômetros (FT-51 a 54) dispostos em duas seções transversais ao Dique II. Na primeira seção, FT-51 a montante e FT-52 a jusante, e na outra seção FT-53 a montante e FT-54 a jusante. Com o intuito de avaliar o comportamento do lençol freático desta região, foi realizada uma análise para a elaboração das superfícies freáticas correspondentes aos períodos seco e úmido, utilizando-se como dados de entrada as medidas de nível d’água dos instrumentos instalados a jusante do Dique II. As curvas de iso-valores resultantes mostraram que existia pouca variação de cota da superfície freática entre os períodos seco e úmido, e que, independente da variação sazonal, o nível freático permanecia próximo à superfície do terreno, a profundidades igual ou menor que 1 m, e localmente aflorante. A elevada posição do NA e sua independência à sazonalidade climática dão indicativas de que a saturação da região a jusante do Dique II é devido à presença e proximidade do reservatório.

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4.1 MONITORAMENTO VISUAL DAS INFILTRAÇÕES Desde o período de enchimento do reservatório, o comportamento da região a jusante do aterro (margem esquerda e direita) foi objeto de análise mais detalhada em função das vazões medidas, que incluem águas percoladas e superficiais. Na época, foi constatado pela projetista que a região a jusante do aterro apresentou uma elevação do nível freático com a formação do reservatório, como esperado, uma vez que este trecho caracterizava-se por um vale aberto com níveis freáticos prévios já altos. Esta região apresentava o solo adjacente a canaleta saturado com pontos de surgência de água. Fato provavelmente relacionado à saturação da trincheira drenante do pé do talude do Dique. A análise feita em 2005 das medidas de piezometria sugeriu que a saturação devia-se ao aporte hidráulico de montante, vindo do reservatório e de jusante, consequência da elevação do nível freático. Como o terreno a jusante do barramento vinha apresentando-se muito saturado e com acúmulo de vegetação, em 2008 foi recomendado como manutenção imediata, a retirada de todo o solo que recobria o colchão de rocha e a colocação de uma camada de brita sobre o mesmo. Após essa limpeza, foi visualmente constatado um aumento nas surgências no entorno das canaletas. Os medidores de vazão MV-503 e MV-504 não indicaram incremento considerável nas leituras após estes trabalhos, uma vez que os picos maiores de leitura de 2008 e 2009 tiveram influência direta das épocas com alta intensidade de chuvas. Este comportamento com grande influência da pluviometria e do NA do reservatório vem sendo observado desde 2005. A análise é apresentada posteriormente e a Figura 24 e a Figura 25 apresentam esse comportamento. A seguir, é apresentado um histórico fotográfico [5] das condições do talude de jusante do Dique II. Esse histórico encontra-se dividido em duas situações: da Figura 5 à Figura 12 é identificada a margem esquerda do Dique, e da Figura 13 à Figura 19 é identificada a margem direita.

FIGURA 5 – Infiltração margem

esquerda (2003)

FIGURA 6 – Infiltração margem

esquerda (2004)

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FIGURA 7 – Infiltração margem

esquerda (2005)

FIGURA 8 – Infiltração margem

esquerda (2006)

FIGURA 9 – Infiltração margem

esquerda (2007)

FIGURA 10 – Infiltração margem

esquerda (2008)

FIGURA 11 – Infiltração Margem

esquerda (2009)

FIGURA 12 – Infiltração margem

esquerda (2010) – Após execução das trincheiras

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FIGURA 13 – Infiltração margem direita

(2003)

FIGURA 14 – Infiltração margem direita

(2004)

FIGURA 15 – Infiltração margem direita

(2005)

FIGURA 16 – Infiltração margem direita

(2006)

FIGURA 17 – Infiltração margem direita

(2008)

FIGURA 18 – Infiltração margem direita

(2009)

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FIGURA 19 – Infiltração margem direita (2010) – Após a execução das trincheiras

4.2 ANÁLISE DA INSTRUMENTAÇÃO ANTES DA EXECUÇÃO DAS SOLUÇÕES O Dique II conta com duas seções instrumentadas com células de pressão total, medidores de nível d’água, medidores de vazão, piezômetros Casagrande, piezômetros elétricos, enquanto que os marcos superficiais estão distribuídos ao longo da estrutura. A seção 12-12, localizada na Est. 3 + 58,50 encontra-se entre os medidores de vazão MV-501 e MV-502, já a Seção 13-13, localizada na Est. 6 + 0,00, encontra-se no lado esquerdo do Dique, conforme é apresentado na Figura 20 [3].

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FIGURA 20 - Arranjo geral do Dique II – indicações das seções 12-12 e 13-13

4.2.1 Piezometria Na seção 12-12, os piezômetros Casagrande PSP-504, PSP-506 e PSP-507 que se encontram instalados na fundação, apresentavam um comportamento estável, com suas leituras com valores abaixo dos preconizados como “alerta / atenção”. Os valores de cota piezométrica coincidem com o topo do terreno e este patamar já foi atingido a muito tempo, o que demonstra que a fundação está completamente

LOCAL DE INSTALAÇÃO DOS MVs

VER FIGURA 23

SEÇÃO 12-12

SEÇÃO 13-13

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saturada. Em alguns piezômetros a variação do nível d’água do reservatório se reflete praticamente simultaneamente nas leituras destes instrumentos. Os piezômetros Casagrande PSP-503 e PSP-505, instalados no filtro, apresentam valores baixos de carga piezométrica, com uma pequena redução ao longo dos anos, demonstrando um comportamento adequado do sistema interno de drenagem. Já os piezômetros PSP-501 e PSP-502, instalados a montante do filtro vertical, mantêm as suas leituras praticamente constantes ao longo dos anos. A Figura 21 apresenta a seção instrumentada com os Piezômetros Casagrande, bem como a sua carga piezométrica, antes da execução de limpeza.

FIGURA 21 – Seção 12-12 (Est. 3 + 58,50) – Leituras do dia 14/03/2008 – Antes da

realização da limpeza – Piezômetros Casagrande Os piezômetros elétricos encontram-se instalados a montante do Dique II. Nesta seção, apenas o instrumento PE-502 encontra-se com suas leituras acima do valor preconizado como “atenção/alerta”, porém suas leituras apresentam-se estabilizadas a bastante tempo. Os demais instrumentos apresentam-se com pequenas variações ao longo dos anos. Os medidores de nível d’ água instalados em 2002 com a finalidade de monitorar o lençol freático no maciço de fundação mantêm um comportamento constante, com o nível d’água próximo a superfície. Na seção 13-13, os piezômetros Casagrande PSP-512 ao PSP-515, encontram-se instalados na fundação, mantendo um comportamento estável com pequenas variações ao longo do tempo. Os demais piezômetros, PSP-511 (localizado no filtro) e os PSP-509 e PSP-510 (localizados a montante do filtro vertical) também apresentam leituras tendendo a estabilização. A Figura 22 apresenta a seção instrumentada bem como as cargas piezométricas antes da execução das trincheiras.

FIGURA 22 – Seção 13-13 (Est. 6 + 0,00) – Cargas piezométricas dia 19/02/2010 –

Antes da realização das trincheiras – Piezômetros Casagrande

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Os piezômetros elétricos encontram-se instalados a montante do Dique II. O PE-505, PE-506 e PE-507 apresentam suas leituras abaixo dos valores preconizados como “atenção / alerta”, tendendo a estabilização. Assim como na Seção 12-12, os medidores de nível d’ água instalados na seção 13-13 apresentam um comportamento estabilizado. Os piezômetros instalados a jusante do Dique em conjunto com os furos de alívio fornecem alguns dados importantes em relação a esta parcela de contribuição de jusante, já que todos indicam valores de freática praticamente aflorantes. Os piezômetros PZ-503 e PZ-504, onde o PZ-503 está mais a montante, representam esta contribuição, já que o PZ-504 tem uma carga piezométrica maior que o PZ-503. Todos os piezômetros instalados nesta estrutura indicam sinais de estabilidade, onde os da fundação indicam carga maior que os piezômetros instalados no filtro. Indicativo de boa condição para a estabilidade global da estrutura. 4.2.2 Medidores de vazão A estrutura do Dique II conta com 4 medidores de vazão instalados. No lado esquerdo, além do MV-502, há o MV-504, instalado para monitorar a vazão incidente no sistema de drenagem superficial dessa estrutura. Entretanto este instrumento vem recebendo também, o fluxo de jusante e as surgências oriundas da saturação da trincheira drenante. Da mesma forma que o lado direito conta com os medidores de vazão MV-501 e MV-503. O local de instalação dos medidores de vazão instalados nesta estrutura são apresentados na Figura 23.

FIGURA 23 – Dique II – Local de instalação dos medidores de vazão

Os medidores de vazão MV-501 e MV-502, instalados na parte central do pé do talude de jusante, apresentam as leituras bem abaixo dos níveis de atenção e alerta. Ambos medidores apresentam uma redução gradual de vazão com tendência a estabilização. Os medidores de vazão MV-503 (ombreira direita) e MV-504 (ombreira esquerda) estão instalados nas canaletas de drenagem superficial com o intuito de quantificar a vazão captada pela canaleta de drenagem superficial. Estes medidores não possuem valores de atenção e alerta, pois é muito difícil separar a contribuição do terreno localizado a jusante do Dique e a água que extravasa do sistema de drenagem interna do maciço de terra em questão. Contudo atualmente ambos

MV-501

MV-502

MV-503 MV-504

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medidores apresentam um comportamento bastante influenciado pelos picos de chuva e pelo nível do reservatório, com comportamento constante. Contudo as vazões medidas no medidor de vazão MV-504 são muito altas, o pico máximo chegou a atingir 1500 l/min, a vazão média desde 2006 está em torno de 1000 l/min. Se esta vazão tivesse contribuição somente da região da barragem, estes valores seriam intoleráveis, mas como este medidor capta a contribuição do terreno localizado a jusante do Dique e a água que extravasa do sistema de drenagem interna do maciço de terra em questão, fica praticamente impossível definir a parcela de contribuição de cada local.

4,33

6,50

270

280

290

300

310

320

330

340

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Tempo (dias)

UHE CANA BRAVA - DIQUE 2MEDIDOR DE VAZÃO - MV-503

MV-503 Atenção Alerta NA Reservatório NA jusante

MV-503 => Canaleta Pluvial da Ombreira Direita

FIGURA 24 – Gráfico de Vazão vs. Tempo (MV-503)

9,2513,88

270

280

290

300

310

320

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350

0

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270

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Tempo (dias)

UHE CANA BRAVA - DIQUE 2MEDIDOR DE VAZÃO - MV-504

MV-504 Atenção Alerta Pluviometria NA Reservatório NA jusante

MV-504 => Canaleta Pluvial da Ombreira Esquerda

FIGURA 25 – Gráfico de Vazão vs. Tempo (MV-504)

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5 SOLUÇÃO IMPLEMENTADA Nos pontos de surgências mais intensos, foi recomendado que tais ocorrências fossem encaminhadas aos medidores de vazão centrais através de trincheiras drenantes conforme apresentam os croquis seguintes (Figura 26 a Figura 30) [5].

FIGURA 26 – Dique II – Detalhe em planta – Locação das trincheiras drenantes

(sem escala)

FIGURA 27 – Localização das trincheiras drenantes – Detalhe 1 (sem escala)

FIGURA 28 – Localização das trincheiras drenantes – Corte (sem escala)

FIGURA 29 – Seção típica das Trincheiras – margem direita e margem esquerda

(sem escala)

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FIGURA 30 – Detalhe típico da canaleta – margem direita e margem esquerda (sem

escala) 5.1 EXECUÇÃO DAS TRINCHEIRAS DRENANTES Os serviços de execução das trincheiras tiveram início em março de 2010, com a abertura de valas transversais ao eixo da barragem, com uma pequena inclinação na direção do desnível para o direcionamento da água às canaletas de drenagem superficial. No total foram executadas 10 trincheiras com o comprimento de 5,50m, sendo 9 com instalação de tubo de PVC e somente 1 com blocos de rocha. Em média, as valas apresentaram 0,30 m de largura, com profundidade suficiente para a instalação do tubo (tubo de PVC, Ø100 mm, perfurado na sua parte superior) e preenchimento com blocos de rocha. Nos locais com maior presença de material fino, foi realizado o revestimento do tubo com tela de nylon, a fim de evitar a sua colmatação. Nas imagens seguintes são apresentadas etapas de execução das trincheiras drenantes (Figura 31 à Figura 38) [5]. Após a execução das trincheiras, nitidamente notou-se menor quantidade de água aparente sobre a região no espaldar de jusante do lado esquerdo do Dique II. Atualmente, é mantido o monitoramento visual e por meio de instrumentos (medidores de nível d’água), com o intuito de verificar as interferências da execução das trincheiras com o nível freático da região.

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FIGURA 31 – Locação dos pontos de

surgência

FIGURA 32 – Vista geral do local após a

construção das trincheiras - mar/2010

FIGURA 33 – Início da abertura das

valas para canalização da água

FIGURA 34 – Execução de valas

FIGURA 35 – Instalação de tubo de

PVC perfurado

FIGURA 36 – Trincheira concluída

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FIGURA 37 – Serviços concluídos a jusante – lado esquerdo Dique II

FIGURA 38 – Vista parcial do Dique II após a realização dos trabalhos

5.2 ANÁLISE DA INSTRUMENTAÇÃO APÓS A EXECUÇÃO DAS TRINCHEIRAS DRENANTES Os piezômetros instalados na fundação após a execução das trincheiras mantiveram o mesmo comportamento, isto é, permaneceram com leituras estáveis. A Figura 39 e a Figura 40 apresentam as cargas piezométricas dos instrumentos instalados na seção 12-12 (Est. 3 + 58,50) e na seção 13-13 (Est. 6 + 0,00), respectivamente. As cargas piezométricas da seção 12-12 se referem a data de 14/03/2008, logo após a realização da limpeza. Já as cargas piezométricas da seção 13-13 se referem a data de 30/04/2010, após a realização das trincheiras drenantes. Essa separação se deve a área de influência das intervenções em relação à localização dos instrumentos. Anteriormente apresentado, a Figura 21 e a Figura 22 apresentaram a situação antes da execução das soluções, as quais se mostram similares às leituras atuais.

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FIGURA 39 - Seção 12-12 (Est. 3 + 58,50) – Leituras do dia 15/08/2008 – Após a

realização da limpeza

FIGURA 40 - Seção 13-13 (Est. 6 + 0,00) – Cargas piezométricas dia 30/04/2010 –

Após a realização das trincheiras Ao se analisar as seções é possível perceber que as variações ocorridas nos piezômetros, não acarretaram em grandes alterações nas leituras. Atualmente, os dados indicam que não houve influência significativa na piezometria, nível d’ água e vazão, devido a execução das trincheiras. A Tabela 2 apresenta os dados dos piezômetros [2] em quatro datas de referência: Antes da execução das soluções, após a realização de limpeza, após a execução das trincheiras drenantes e a situação atual. Essa tabela constata a conclusão apresentada, evidenciando que a máxima variação obtida nas situações abaixo descritas foi de aproximadamente 0,5 m.c.a.

Instrumento / Data

Antes da Execução das Soluções

(m.c.a.)

Após a realização de Limpeza

(m.c.a.)

Após a execução das trincheiras

(m.c.a.)

Atual (m.c.a.)

Variação entre a máxima e a

mínima (m.c.a.) 14/3/2008 15/8/2008 30/4/2010 26/5/2011

NA Montante 332,15 332,68 331,89 332,75 PSP-501 0,41 0,48 0,52 0,48 0,11 PSP-502 1,90 1,90 1,98 2,01 0,11 PSP-503 0,32 0,21 0,16 0,12 0,20 PSP-504 2,26 2,11 1,92 1,81 0,45 PSP-505 0,39 0,31 0,23 0,32 0,16 PSP-506 4,58 4,34 4,17 4,05 0,53 PSP-507 4,73 4,52 4,29 4,25 0,48

TABELA 2 – Histórico das cargas piezométricas no Dique II

6 CONCLUSÕES Os resultados obtidos através da instrumentação mostram que não houve mudança significativa tanto nas medidas de vazão de infiltração, quanto de piezometria. Isso

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demonstra o comportamento estável da estrutura, o qual é mantido sob observação constante. A execução das trincheiras drenantes, ocasionou, além de uma melhora no aspecto visual da estrutura, o encaminhamento da água proveniente das surgências para um local adequado. Esse encaminhamento provocou também maior qualidade na inspeção da estrutura e análise de instrumentação, já que todas as surgências estão direcionadas para os medidores de vazão. Confirma-se que o comportamento atual do Dique II, com base nos dados de instrumentação, inspeções de campo e das análises realizadas, é satisfatório, atendendo às condições de segurança. Não há, portanto, a necessidade de maiores intervenções, a não ser, manter o monitoramento do maciço e de sua fundação, por meio da instrumentação e inspeções visuais.

7 AGRADECIMENTOS (OPCIONAL) Os autores gostariam de registrar seus agradecimentos à Tractebel Energia pela disponibilidade dos dados de instrumentação da UHE Cana Brava.

8 PALAVRAS-CHAVES Auscultação, instrumentação, segurança de barragens, infiltrações.

9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] LEI Nº 12.334, DE 20 DE SETEMBRO DE 2010; [2] TRACTEBEL ENERGIA (2002 – 2011) – Dados de Instrumentação UHE Cana

Brava. [3] PROJETO COMO CONSTRUIDO UHE CANA BRAVA (2002). [4] SOFTWARE GOOGLE EARTH - Imagem de Satélite UHE Cana Brava (2005). [5] LEME ENGENHARIA (2002-2011) – Arquivos Internos.