CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO NA DRENAGEM E A CONSIDERAÇÃO DA SEGURANÇA DE BARRAGENS

Transcrição

1 CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO NA DRENAGEM E A CONSIDERAÇÃO DA SEGURANÇA DE BARRAGENS Ruben José Ramos CARDIA & Paula Graziela Moreira LAGE RJC ENGENHARIA.

2 1. PRÓLOGO Na década de 1970, a Colmatação da areia no Dreno de Pé (de um aterro hidráulico), provocou elevação em Cotas Piezométricas e redução de Vazões, pela ação de Ferro Bactérias (Óxido de Ferro).

3 1. PRÓLOGO A ideia era: Carreamento de material colorido em Barragens de Terra indica risco à Segurança da Barragem pela deposição de Óxido de Ferro por Bactérias no sistema drenante.

4 1. PRÓLOGO Na década de 1980, além do risco de Colmatação, foram consideradas outras condições de carreamento de material colorido, em sistemas de drenagem, inclusive em Barragens de Concreto.

5 2. EVENTOS COM ÓXIDO DE FERRO A coloração alaranjada-avermelhada e a existência de filme ou película superficial de cor metalizada na lâmina d água, indicam Óxido de Ferro. Mas, existem Bactérias? Aeróbicas ou Não?

6 2. EVENTOS COM ÓXIDO DE FERRO Ensaios laboratoriais (físico, químico, biológicos e bacteriológicos) em amostras de solos e de água, podem constatar a real ocorrência de Bactérias Óxiredutoras e eventual Colmatação.

7 3. SOBRE O CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Fundações rochosas (Barragens de concreto) podem ter zonas/descontinuidades com preenchimento, ou alteração (com Íons livres de Ferro), permitindo o carreamento de material colorido.

8 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Eventualmente, a origem do material colorido carreado não esteja nas fundações. Enxurradas em margens carreiam solo exposto, em direção ao rio (ou córrego afluente do rio barrado).

9 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Além de assoreamento (montante) há deposição de material, na forma de gel espumoso na região externa (aerada) a jusante da saída do sistema drenante e/ou do olho d água da surgência.

10 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Propriedades coloidais do sistema Argila + Água? Contribuição das Bactérias? Três frações ou fases: Gel Espumoso, (sobrenadante); Fração Líquida (material colorido fino); Fração Sólida, depositada.

11 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Material colorido tem granulometria muito fina, aparentando Fração Coloidal de Argila FCA. Não há Filtro normal para o segurar. Necessário Ultrafiltro, para as partículas: 0,1 µ < Ø < 0,001 µ.

12 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Ultrafiltros não retêm partículas <0,001 µ ( soluções verdadeiras ou dispersões moleculares ). Grandes áreas específicas, permitem troca de íons de argilominerais com a água.

13 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Em Usinas Hidrelétricas e Barragens de concreto o material colorido (Fração Coloidal de Argila FCA e/ou Óxido de Ferro) certamente provem de montante, em fluxo submerso, no reservatório.

14 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO A Fração Coloidal de assoreamento é carreada pelas descontinuidades da fundação e/ou deficiências no concreto (fissuras, bicheiras, juntas de camadas de concretagem, etc) e Drenos.

15 3. SOBRE CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO Também ocorre carreamento da fração fina, por percolação em Barragens de aterro e por suas fundações. Com origem montante, pode não ser causado por redução de Íons de Ferro por Bactérias.

16 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Recentes estudos sobre carreamento de material colorido e relacionados com a existência de Ferrobactérias, levou ao uso da nomenclatura Ocre ou Ochre, a qual não é comum no Brasil.

17 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Não se deve iniciar estudos, considerando que o problema seja causado apenas pela existência de Bactérias Óxiredutoras. Verificar procedimentos da Química Coloidal ou Ciência dos Colóides.

18 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessários estudos aprofundados, para se caracterizar os fenômenos, não só com base no comportamento de drenagem e em valores piezométricos, em presença do carreamento de materiais coloridos.

19 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Existência ou não, de Bactérias Oxiredutoras (Aeróbicas? Ou não?); Deposição de Óxidos de Ferro (e FCA?);

20 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Material Colorido em drenagem e/ou surgência. Tipo e origem (montante?); Velocidade e quantidade de deposição;

21 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Identificação das fases de materiais; Prováveis tipos de reações físicoquímicas-biológicas-bacteriológicas;

22 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Possibilidade colmatação da drenagem; Possibilidade de erosão (e Piping na fundação e/ou no maciço do aterro);

23 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Possibilidade de simples transporte de materiais de porte coloidal (FCA), oriundos de terrenos a montante;

24 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Estudar se algum Filtro normal teria capacidade de reter Materiais argilosos de partículas tão pequenas; Ultrafiltros?

25 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS A pior situação para a responsabilidade de um profissional, seria: Não Saber Que Não Se Sabe. (EDDLESTON, 2015) Known Knowns Known Unknowns Unknown Knowns Unknown Unknowns

26 4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS A ignorância e rejeição de recomendações sobre os processos e o desenvolvimento real em um fenômeno, podem acarretar riscos imprevisíveis para a Segurança da Barragem.

27 AGRADECIMENTOS Gratos: Paula Lage & Ruben Cardia RJC Engenharia