RISCOS ASSOCIADOS AO PROJETO E A CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS. Engº Roberto Facchinetti

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2 RISCOS ASSOCIADOS AO PROJETO E A CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS Engº Roberto Facchinetti 2

3 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE FORNECEM ÁGUA PARA ABASTECIMENTO HUMANO, ANIMAL E INDUSTRIAL BARRAGEM DE BANDEIRA DE MELO-BA 3

4 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE POSSIBILITAM O FORNECIMENTO DE ÁGUA PARA A AGRICULTURA IRRIGADA BARRAGEM DE PONTO NOVO - BA 4

5 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE PROPICIAM CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A PSICULTURA OU A CARCINICULTURA FAZENDA DE CAMARÕES-BA 5

6 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE POSSIBILITAM A GERAÇÃO DE ENERGIA UHE PEDRA DO CAVALO-BA UHE DE ITAPARICA-BA 6

7 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE PERMITEM A CONTENÇÃO DE REJEITOS INDUSTRIAIS / MINERAÇÃO BARRAGEM DE REJEITO CATALÃO EM GOIÁS UBU MINERAÇÃO CAITITÉ-BA 7

8 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE POSSIBILITAM A CONTENÇÃO DE CHEIAS BARRAGEM PEDRA DO CAVALO - BA 8

9 BARRAGENS PROPORCIONAM VÁRIOS BENEFÍCIOS AOS SEUS PROPRIETÁRIOS E A COMUNIDADE PERMITEM A NAVEGABILIDADE EM RIOS COM USO DE ECLUSAS 9

10 NÃO SÓ BENEFÍCIOS - RESPONSABILIDADES Além dos benefícios os Proprietários de Barragens também devem ter a consciência de que são responsáveis pela segurança de suas obras. Proprietários e operadores tem a responsabilidade de adotar procedimentos gerenciais de segurança, para obter a redução de riscos nas suas barragens. 10

11 PROCEDIMENTOS DIVERGENTES Por falta de uma Política Nacional, hoje existe grande disparidade na forma em que são planejadas, projetadas, construídas, fiscalizadas, operadas, mantidas, supervisionadas e descartadas as Barragens no Brasil 11

12 O PROJETO DE LEI Nº 1.181, DE 2003 Estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens Cria o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens Entre as principais novidades do projeto está a definição clara de que o proprietário é o responsável pela barragem, devendo seguir as exigências legais e técnicas. Tem uma classificação de acordo com o potencial de risco associado (baixo, médio e alto) que a barragem oferece em relação à vida, à saúde, ao meio ambiente e à atividade econômica. 12

13 EXISTEM CERCA DE 10 MIL BARRAGENS DE MÉDIO A GRANDE PORTE NO BRASIL O diretor da Agência Nacional de Água (ANA), Oscar Moraes, em sua conferência, durante o XVIII Congresso Brasileiro de Irrigação e Drenagem (2008) relatou que existem, hoje, no Brasil cerca de 200 mil barragens e, desse total 10 mil são de médio a grande porte, e a maioria é desconhecida do poder público. 13

14 NO BRASIL SÓ ESTE ANO JÁ FORAM NOTIFICADOS MAIS DE 350 INCIDENTES OU ACIDENTES COM BARRAGENS No Brasil, só este ano já foram notificados mais de 350 incidentes ou acidentes com barragens. Em função do perigo, o Congresso Nacional precisa apressar a aprovação do Projeto de Lei nº 1181/2003 que estabelece diretrizes para verificação da segurança de barragens de cursos de água para quaisquer finalidade. Esse projeto será apresentado em detalhe em uma palestra específica neste simpósio. 14

15 ALGUNS IMPORTANTES ACIDENTES, QUE RECENTEMENTE ESTIVERAM NA MÍDIA, NO BRASIL RIO POMBA CATAGUASES - MIRAÍ (MG) - JAN/2007 APERTADINHO (RO) - 09/01/2008 (Piping?) ESPORA (GO) 30/01/2008 (Galgamento?) 15

16 PRINCIPAIS CAUSAS DE RUPTURA DE BARRAGENS ICOLD em 1986 De Barragens, 180 foram rupturas 50 rupturas ocorreram nos últimos 30 anos 48 em barragens de terra ou enrocamento 2 em barragens de concreto CAUSAS: GALGAMENTO 60% causas hidrológicas ou operacionais PIPING 30% OUTRAS 10 % (fundações, terremotos, estruturais, etc.) 16

17 RISCO x SEGURANÇA Risco: a probabilidade que um evento indesejável especificado ou uma situação de perigo aconteça dentro de um dado intervalo de tempo. Segurança: capacidade da barragem de satisfazer as exigências de comportamento necessárias para evitar incidentes e acidentes relacionados a aspectos estruturais, econômicos, ambientais e sociais. 17

18 NOVAS PRESSÕES QUE ELEVAM O RISCO NAS BARRAGENS CONTRATOS A PREÇO GLOBAL Economia nas Investigações Geotécnicas Redução na Engenharia (engenharia mais barata) Multidisciplinares X Generalistas Menores Coeficientes de Segurança Menores Prazos/ Menor Qualidade de construção BOOM DA ENGENHARIA Profissionais inexperientes decidindo 18

19 VELHAS PRESSÕES QUE CONTINUAM ELEVANDO O RISCO NAS BARRAGENS Contratação de Projetos pelo Menor Preço Contratação de Projetos sem permitir aditivos de preço, impedindo a devida investigação Geológico- Geotécnica Contratação de Projetos com prazos Políticos e na maioria das vezes inexequíveis Contratação de empresas sem a devida experiência em Projetos de Barragens Não Contratação da empresa que elaborou o Projeto para dar assessoria técnica ao Projeto durante a Construção da Barragem 19

20 RISCOS DURANTE A FASE DE PROJETO Não se definir, ou definir de forma equivocada os critérios a serem seguidos pelo projetista no desenvolvimento dos projetos CRITÉRIOS HIDROLÓGICOS CRITÉRIOS QUANTO AOS CONDICIONANTES GEOLOGICOS - GEOTÉCNICOS CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO GEOTÉCNICO CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL 20

21 RISCOS NO PROJETO CRITÉRIOS HIDROLÓGICOS A definição da cheia de Projeto, a passar pelo extravasor envolve uma decisão do risco que o proprietário deverá tomar, assessorado pelos técnicos do Projeto. O Tempo de Recorrência TR, de 500 anos, 1000 anos de anos ou da CMP- Cheia Máxima Provável, são probabilidades de uma ocorrência. 21

22 Tempo de Retorno Em Engenharia, não interessa construir uma estrutura hidráulica que seja adequada para escoar qualquer vazão possível de ocorrer, podendo-se assumir um risco, durante sua vida útil, onde tal estrutura possa não atender satisfatoriamente em algumas situações. Normalmente este risco é assumido a partir de uma análise econômica, bem como das implicações que um colapso da estrutura provocaria, inclusive quanto ao risco de perdas de vidas humanas, ou tão somente prejuízos ambientais e materiais. 22

23 Tempo de Retorno O período de recorrência ou tempo de retorno é o inverso da probabilidade de ocorrência deste fenômeno. Assim, ao se adotar um tempo de retorno de 10 anos, admite-se uma probabilidade de 10 % que este evento venha a ocorrer em qualquer ano. A probabilidade de um evento ocorrer ou ser ultrapassado em um ano qualquer é o inverso do tempo de retorno P= 1/Tr e a de não ocorrer é de p = 1 P. Então, J = 1 - pn é a probabilidade de ocorrer pelo menos um evento que se iguale ou exceda àquela de tempo de retorno Tr, num intervalo de n anos qualquer. Pode-se, dessa maneira, escolher qual o período de retorno da cheia de uma estrutura hidráulica sabendo-se a vida provável da estrutura e escolhendo-se o risco que pode, ou deve, ser assumido, caso esta venha a falhar. 23

24 Tempo de Retorno A seguir apresenta-se um Quadro onde se tem, para diferentes tempos de retorno e vida útil da obra, a probabilidade de ocorrer esta enchente: Probabilidade (%) Tempo Retorno (anos) 1 5 Vida Útil (anos) ,00% 100,00% 100,00% 100,00% 100,00% 5 20,00% 67,23% 89,26% 98,85% 100,00% 10 10,00% 40,95% 65,13% 87,84% 99,48% 20 5,00% 22,62% 40,13% 64,15% 92,31% 25 4,00% 18,46% 33,52% 55,80% 87,01% 50 2,00% 9,61% 18,29% 33,24% 63,58% 100 1,00% 4,90% 9,56% 18,21% 39,50% 500 0,20% 1,00% 1,98% 3,92% 9,53% ,10% 0,50% 1,00% 1,98% 4,88% ,01% 0,05% 0,10% 0,20% 0,50% 24

25 Galgamento em uma barragem de terra (60% das causas de acidentes em barragens) Barragem do Aipim Ba - (2 de março de 2001) Cheia maior que a capacidade do extravasor. Houve o galgamento por vinte minutos mas não foi suficiente para derrubar a barragem. 25

26 RISCOS NO PROJETO CRITÉRIOS QUANTO AOS CONDICIONANTES GOEOLÓGICOS- GEOTÉCNICOS A indevida caracterização dos materiais tanto das fundações como daqueles constituintes da barragem pode ser um risco fundamental para o projeto. A não identificação prévia de solos dispersivos, colapsíveis, expansivos, moles, bem como dos coeficientes de permeabilidade e dos parâmetros de resistência, ou de sua reatividade potencial, também podem por em risco a segurança da obra. Um inadequado entendimento do modelo Geolócico-Geotécnico da fundação também é um perigo no projeto 26

27 Condicionantes Geológicos- Geotécnicos Barragem Água Fria II Ba - ( 1986 e em 1994) 27

28 RISCOS NO PROJETO CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO A definição da forma de dissipação da energia, proveniente da vazão de cheia do Projeto, a passar pelo extravasor, e ser reconduzida ao leito do rio também envolve uma decisão do risco uma vez que o menor custo pode representar uma menor dissipação, e um maior custo de manutenção. As implicações ambientais destas decisões também devem ser levadas em consideração. 28

29 CRITÉRIO DE DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO Barragem Joanes I Ba - (abril de 2005) 29

30 RISCOS NO PROJETO CRITÉRIOS QUANTO AO DIMENSIONAMENTO GEOTÉCNICO Os fatores de Segurança a atingir nos dimensionamentos O critério da segunda linha de defesa quanto a drenagem e injeções O não conhecimento adequado da percolação no maciço da barragem e em sua fundação, não prevendo as possíveis ocorrências de erosões regressivas e liquefações bem como as sub-pressões e os gradientes envolvidos A não instalação de instrumentação adequada 30

31 Problemas Geotécnicos Barragem do França Ba - ( maio de 2000) 31

32 RISCOS NO PROJETO CRITÉRIOS QUANTO AO DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL 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 32

33 Danos na Estrutura Barragem de Brumado Ba - (dezembro de 2002) 33

34 BARRAGEM DE PINDOBAÇU - BA 34

35 Barragem de Pindobaçu vista de montante 35

36 Riscos na Construção Os riscos começam quando a construção passa a não obedecer fielmente o projeto e nem seguir as normas e especificações. As eventuais alterações de projeto devem ser aprovadas pelo projetista e registradas nos desenhos e documentos como construído. Daí a importância de se viabilizar previamente a presença do projetista ao durante a construção de uma barragem. 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). Visando reduzir os custos de uma fiscalização, alguns proprietários, não colocam nas planilhas as horas de alguns profissionais necessários a uma fiscalização, no entanto colocam nos termos de referências todas as atribuições da equipe completa, o que deixa a equipe sobrecarregada sem condições de atender algumas importantes atividades. 36

37 Riscos na Construção O estabelecimento de metas prêmios a equipe de produção, sem a conscientização da importância da qualidade, acaba sendo um fator complicador. Mudanças no projeto sem a presença do projetista. Equipe inexperiente de construção é também um risco. Durante a etapa de desvio do rio, normalmente se corre um risco maior - galgamentos de ensecadeiras. 37

38 Galgamento de Ensecadeiras durante a construção Galgamento de ensecadeira da barragem de Bandeira de Mello em fevereiro de 2005 Nove horas após galgar com uma lâmina de 10 cm, a lâmina já era de 80 cm e iniciou o processo de destruição da ensecadeira A vazão atingida foi de 550 m3/s e a de desvio era de 328 m3/s. 38

39 PARA A SEGURANÇA DE UMA BARRAGEM É FUNDAMENTAL: Um bom Projeto Um bom Controle de Qualidade da Construção Uma boa Operação Uma boa Manutenção SINAENCO: Antes de uma boa obra existe sempre um bom projeto. 39

40 PROJETO DE BARRAGEM PROJETO DE UMA BARRAGEM (Passos Básicos) Estudo de viabilidade com escolha de eixo. Projeto Básico Estudos Ambientais. Projeto Executivo envolvendo todas as suas fases. Concepção e Estudos Básicos Estudos Hidrológicos e Climatológicos Levantamentos topográficos Estudos Geológicos e Geotécnicos detalhados Fundações e áreas de ocorrências de materiais, envolvendo. um estudo suficiente tanto in situ como em laboratório Estudo de demanda da água Alternativa de Concepção do barramento e suas estruturas Estudo de Desvio do rio Estudos de interferências com o reservatório Dimensionamento e Detalhamento do projeto Estudo de Segurança e do Enchimento do reservatório 40

41 ASPECTOS DE PROJETO Cuidados com a fundação e seus tratamentos. Mapeamento geológico com maior detalham. possível Sondagens Rotativas suficientes Sondagens geofísicas complementares Ensaios para definição da permeabilidade do maciço Perfís geológicos/geotécnicos Estudos das juntas, fendas e falhas existentes Ensaios/definição dos parâmetros de resistência Injeções de consolidação do maciço de fundação Projeto das escavações Especificações para o Tratamento e limpeza da fundação Projeto de cortina impermeabilizante Projeto de sistema de drenagem 41

42 ASPECTOS DE PROJETO PERFIL GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO 42

43 ASPECTOS DE PROJETO MATERIAIS PARA A EXECUÇÃO Materiais que constituem o MACIÇO A identificação das áreas de ocorrência dos materiais, a sua caracterização, a determinação correta de seus volumes são absolutamente necessários. Elaboração de quadro Origem x Destino dos materiais Possibilidade do uso efetivo da jazida, devido as questões Ambientais Estudo dos traços iniciais para pista experimental 43

44 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. 44

45 Primeiro Enchimento Primeiro enchimento 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.. 45

46 As providências para a prevenção de acidentes e atenuação de seus efeitos são basicamente as seguintes: 1) Um plano de auscultação bem programado através da instalação de instrumentação suficiente. 2) Medidas de manutenção e reparo rotineiros. 3) Planos de emergência 46

47 RISCOS NO BRASIL SÓ ESTE ANO JÁ FORAM NOTIFICADOS MAIS DE 350 INCIDENTES OU ACIDENTES COM BARRAGENS 47

48 RISCOS ASSOCIADOS AO PROJETO E A CONSTRUÇÃO DE BARRAGEM O QUE VOCÊ PODE FAZER PARA MUDAR ESTA TRISTE ESTATÍSTICA? 48

49 CONTATO: Tel: