O COMPORTAMENTO DA BARRAGEM EM CCR DE DONA FRANCISCA APÓS 5 ANOS DE OPERAÇÃO. João Francisco A. SILVEIRA Eng. Civil - Consultor SBB Engenharia Ltda

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1 COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXVII SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS BELÉM PA, 03 A 07 DE JUNHO DE 2007 T101 A07 O COMPORTAMENTO DA BARRAGEM EM CCR DE DONA FRANCISCA APÓS 5 ANOS DE OPERAÇÃO João Francisco A. SILVEIRA Eng. Civil - Consultor SBB Engenharia Ltda Lúcia W. V. de MIRANDA Eng a. Civil CEEE Companhia Estadual de Energia Elétrica RS RESUMO A barragem de Dona Francisca é constituída por uma estrutura em CCR com 63 m de altura máxima e 660 m de comprimento, localizada no rio Jacuí, na parte central do Estado do Rio Grande do Sul. Por se localizar sobre um maciço de rochas areníticas, com intercalações de siltito e argilito, recebeu um bom plano de instrumentação, cujos resultados básicos serão apresentados e analisados neste trabalho. Dados referentes aos deslocamentos horizontais da crista, aos recalques, aos deslocamentos diferenciais entre blocos, às subpressões na fundação e às vazões de drenagem serão devidamente analisados. Esta barragem foi uma das primeiras a ser automatizada no Brasil, porém a ausência de um projeto devidamente concebido para tal acabou implicando em uma série de problemas, cujos aspectos mais relevantes serão comentados neste trabalho. ABSTRACT The Dona Francisca Dam is comprised of a RCC structure, 63 m of maximum height and 660 m in length, and is located on the Jacuí River, in the central part of the State of Rio Grande do Sul. Since it is located on a sandstone bulk, with an intercalary of siltite and argillite, it has received a good instrumentation plan, of which the basic results will be presented and analyzed in this paper. Data referring to horizontal displacements of the crest, foundation shearing displacement, differential displacement between blocks, foundation suppression, concrete temperature and drainage discharge shall be presented and compared with standards observed in other RCC dams. This dam was one of the first to be automatized in Brazil; however, the lack of a duly conceivable project for such ended up involving a number of problems, of which more relevant aspects are mentioned in this paper. 1

2 1. INTRODUÇÃO Apresenta-se neste trabalho uma avaliação do comportamento das estruturas de barramento da Usina Hidrelétrica de Dona Francisca, tendo por base os resultados das últimas inspeções de campo e a análise dos dados da instrumentação de auscultação das obras civis. A UHE de Dona Francisca localiza-se no rio Jacuí, a jusante das UHE s Itaúba, Jacuí, Passo Real e Ernestina, nos municípios de Agudo e Nova Palma, no Estado do Rio Grande do Sul. Apresentam-se algumas considerações referentes ao sistema de automação da instrumentação, que foi submetido nos últimos anos a uma operação geral de recuperação de parte dos equipamentos e dos cabos elétricos dos equipamentos, assim como do software empregado na manipulação e gerenciamento dos dados. A UHE de Dona Francisca teve suas obras iniciadas em agosto de 1998, sendo o enchimento do reservatório realizado em meados de novembro de 2000, quando em apenas uma semana o mesmo atingiu a El. 94,50 m, correspondente à soleira do Vertedouro. As velocidades de subida do N.A. variaram entre 18,3 m/dia na etapa inicial, até 1,3 m/dia quando o mesmo atingiu a soleira vertente. Esta rápida subida do reservatório deveu-se, entre outras, ao tipo de exploração do vale a jusante, onde a grande quantidade de arrozeiros não poderia ficar sem água por muito tempo. 2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DO EMPREENDIMENTO A barragem gravidade de Dona Francisca apresenta-se com sua fundação em rochas da Formação Caturrita, pertencentes ao Grupo Rosário do Sul, da Bacia Geológica do Paraná. No local da barragem estas rochas ocorrem junto à calha do rio, em afloramentos restritos à zona de variação do nível d água. Uma boa exposição dessas rochas foi encontrada cerca de 3 km a jusante da barragem, no local denominado de Lambedor, junto ao corte lateral da estrada de acesso ao canteiro de obra. A Formação Caturrita é composta, predominantemente, por arenitos arcoseanos de granulação fina a média, coloração avermelhada a acinzentada, maciços ou com estratificação cruzada, encontrados em diferentes graus de litificação, devido às variações na natureza e quantidade do material cimentante. Entremeados aos arenitos ocorrem níveis e camadas subhorizontais de siltitos, argilitos e brechas/conglomerados com espessuras variando de centímetros a metros e extensão lateral de metros a dezenas de metros. Em algumas sondagens foram amostrados siltitos e argilitos intemperizados, apresentando características de solo, em níveis com espessura de milímetros a dezenas de centímetros, em geral de 1 a 20 cm [1]. O circuito de geração está localizado na ombreira direita e o barramento é constituído por uma barragem em CCR tipo gravidade, com 63 m de altura máxima e 660 m de comprimento, com crista na El. 102 m. Na Figura 1, a seguir, apresenta-se uma planta geral das estruturas de concreto da barragem. 2

3 FIGURA 1 Planta geral das estruturas de concreto de Dona Francisca. As camadas de derrame basáltico ocorrem apenas na região das ombreiras, visto que as mesmas localizam-se sobrejacentes ao maciço de arenito, onde se apóia a quase totalidade dos blocos da barragem. Desta forma, na concepção do plano de instrumentação das estruturas de barramento de Dona Francisca dedicou-se especial atenção à supervisão das condições de segurança da barragem, particularmente dos blocos de maior altura, ou nos quais as características geológicas da fundação eram mais desfavoráveis. Foram selecionados como blocos chaves instrumentados, dentro deste enfoque, os seguintes: B-17, B-21, B-25 e B COMPORTAMENTO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO Neste item apresentam-se as observações mais relevantes referentes ao comportamento das estruturas em CCR da barragem, fornecidos pelos pêndulos diretos, rosetas de extensômetros múltiplos, medidores triortogonais de junta, piezômetros de fundação e medidores de vazão, entre o enchimento do reservatório, realizado no final de 2000, e DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS DA CRISTA Foram instalados pêndulos diretos nos blocos chaves B-17 e B-21, para a medição dos deslocamentos horizontais da crista da barragem em relação à galeria de drenagem, ao longo de alturas da ordem de 35 a 40 m. Durante a semana do enchimento do reservatório, quando o nível d água se elevou da El. 57,90 para a El. 94,50 m, entre os dias 08 e 15 de novembro de 2000, como não havia ainda condições para a leitura dos pêndulos através do sistema automatizado, procedeu-se à leitura dos deslocamentos horizontais da crista através de um coordinômetro improvisado na obra, mas que permitiu a medição dos mesmos com precisão da ordem de ± 0,5 mm. Ao final desta fase providenciou-se uma comparação entre deslocamentos elásticos medidos com os deslocamentos teóricos de projeto, chegando-se aos seguintes resultados. 3

4 Bloco Deslocamento teórico (MEF) (*) Deslocamento Medido NA El. 87,00 NA El. 94,50 NA El. 94,50 B-17 3,6 8,7 6,5 12,0 5,8 B-21 5,3 10,6 7,9 13,6 7,0 TABELA 1 Comparação entre deslocamentos horizontais da crista medidos e de projeto (*) Faixa de valores corresponde a fundação mais rígida e mais deformável. Nesta fase verificou-se que, portanto, estavam os pêndulos diretos indicando deslocamentos próximos do valor de projeto para o maciço de fundação do lado mais rígido. Julgando-se, todavia, que o período de uma semana é um período muito curto para tal comparação, a qual deve ser realizada após um mês de leituras, verificou-se que tal comparação não foi possível de ser realizada. O coordinômetro disponibilizado para o enchimento do reservatório não oferecia precisão de leitura que permitisse o correto acompanhamento. Nesse momento, o sistema automatizado ainda estava inoperante. Esses eventos prejudicaram a exposição do histórico do movimento da estrutura através dos pêndulos diretos de Dona Francisca. Durante o período de MAR/2001 e AGO/2003, os pêndulos foram lidos pelo sistema de automação. A sensibilidade de leitura de dados desse sistema não apresentou o real deslocamento da estrutura, apresentando valores homogêneos e, portanto, relatando estabilidade dos deslocamentos horizontais da crista. Após a instalação de um coordinômetro ótico convencional, em 04/08/2003, passou-se a medir o real deslocamento horizontal da crista dos B-17 e B-21, os quais estão confirmando para estes blocos, as seguintes amplitudes dos deslocamentos horizontais da crista, entre os períodos de verão e inverno: -Amplitudes da ordem de 4,0 mm na direção montante-jusante; -Amplitudes da ordem de 1,0 mm na direção direita-esquerda hidráulica. 3.2 DESLOCAMENTOS NA FUNDAÇÃO Na Tabela 2 e Figura 3 a seguir apresentam-se os deslocamentos medidos pelos extensômetros múltiplos instalados na fundação dos blocos TA-1, B-25 e B-28, comparando-se os deslocamentos previstos em projeto com os deslocamentos medidos em Mar/01 e Dez/05. Na fundação destes três blocos foi instalada sempre uma roseta de três instrumentos, com um vertical e outros dois inclinados de 30º para montante e para jusante, conforme indicado na Figura 2. 4

5 FIGURA 2 Locação do extensômetros múltiplos na fundação do bloco B-25. Bloco Extensômetro múltiplo Fundação + rígida Deslocamentos (mm) Previsão Medidas (Haste 1) Fundação + deformável Mar/01 Dez/05 TA-01 (30º M) -0,86-1,35-0,48-0,98 TA TA-02 (Vert) -0,94-1,40 0,27 1,45 TA-03 (30º J) -0,75-1,05 0,54 2,01 S6-01 (30º M) -1,94-2,41-9,57-8,44 BL-25 S6-02 (Vert) -5,04-7,15-1,65-1,00 S6-03 (30º J) -5,71-8,39 1,01 3,05 S4-01 (30º M) -1,16-1,63-5,40-6,01 BL-28 S4-02 (Vert) -3,48-5,17-0,42-0,12 S4-03 (30º J) -2,98-4,07 1,62 2,76 TABELA 2 Comparação entre deslocamentos medidos e teóricos pelos EM (+) Compressão (-) Distensão 5

6 Comparação de deslocamentos medidos X deslocamentos previstos para o bloco TA Desloc. (mm) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00 TA-01 TA-02 TA-03 Previsto - Fundação Rígida Previsto - Fundação Deformável Medido mar/01 Medido dez/05 Comparação de deslocamentos medidos X deslocamentos previstos para bloco BL-25 4,00 Desloc. (mm) 2,00 0,00-2,00-4,00-6,00-8,00 S6-01 S6-02 S6-03 Previsto - Fundação Rígida Previsto Fundação Deformável Medido mar/01 Medido dez/05-10,00-12,00 Comparação de deslocamentos medidos X deslocamentos previstos para bloco BL-28 4,00 Desloc. (mm) 2,00 0,00-2,00-4,00-6,00 S4-01 S4-02 S4-03 Previsto - Fundação Rígida Previsto - Fundação Deformável Medido mar/01 Medido dez/05-8,00 FIGURA 3 Comparação gráfica entre os deslocamentos medidos e teóricos pelos extensômetros múltiplos. Conforme pode-se observar nestes gráficos, e tendo por base a experiência com instrumentação de várias outras barragens de concreto, os extensômetros instalados segundo uma roseta de 30 o estão revelando geralmente distensão a montante e compressão a jusante, enquanto que o extensômetro vertical indica ora pequena distensão ora compressão - Silveira [2]. Portanto, os valores medidos apresentam-se bastante consistentes em termos de compressão ou distensão, para as três rosetas instaladas, porém não as previsões teóricas, que estão revelando deslocamentos de 6

7 distensão (tração), mesmo para o extensômetro inclinado pra jusante, o que é impossível de ocorrer fisicamente. Os extensômetros inclinados de 30º para jusante indicaram entre Mar/2001 e Dez/2005 incrementos de recalque que variaram entre 70%, no bloco B-28, e 200% a 270% para os blocos B-25 e TA-1, respectivamente, vindo confirmar que o maciço rochoso de fundação está longe de se apresentar estabilizado. Destaca-se a respeito que nas barragens de São Simão, da CEMIG, e Itaipu, os deslocamentos do maciço basáltico ainda apresentavam acomodações da fundação, mesmo após 20 anos do enchimento do reservatório. O extensômetro múltiplo instalado no bloco de ancoragem do conduto forçado, inclinado de 40º para montante está apresentando variações sazonais anuais da ordem de 0,30 mm, devido às influências térmicas ambientais entre verão e inverno, mas em torno de uma média da ordem de 0,80 mm, que se apresenta estabilizada há cerca de três anos. Constata-se desta forma que o maciço rochoso na região da rampa dos condutos forçados apresenta-se estabilizado neste período, não havendo nada a temer com relação ao desempenho dos condutos forçados. 3.3 DESLOCAMENTOS DIFERENCIAIS ENTRE BLOCOS Ao longo da galeria de drenagem da barragem em CCR de Dona Francisca foram instalados medidores triortogonais em todas as juntas de contração entre blocos, à exceção de duas delas que não revelaram qualquer sinal de abertura. Nas Figuras 4 e 5 a seguir apresentam-se graficamente os deslocamentos diferenciais acumulados entre blocos. FIGURA 4 Recalques diferenciais acumulados ao longo da barragem. O gráfico dos recalques diferenciais acumulados, representados admitindo o bloco mais a direita hidráulica, no caso o bloco da Tomada d Água como referência, e calculando-se os recalques dos demais blocos em relação à este, mostra que o maior recalque diferencial entre blocos está ocorrendo na junta B15/B16, que em função de sua grande abertura veio facilitar a ocorrência, também, do maior recalque diferencial entre blocos. Em termos de deslizamento diferencial ao longo da horizontal, o maior deslocamento diferencial ocorreu entre blocos TA/B3, em 7

8 decorrência de se tratar de estruturas com diferente geometria. Portanto, apesar da menor altura, estes deslocamentos diferenciais tendem a ocorrer entre blocos com geometria diferente, conforme já observado em várias outras barragens brasileiras de concreto. FIGURA 5 Deslizamentos horizontais acumulados ao longo da barragem. Na Tabela 3 apresenta-se uma comparação entre os deslocamentos diferenciais máximos observados entre blocos da UHE Dona Francisca, com aqueles de várias outras barragens brasileiras de concreto tipo gravidade ou gravidade aliviada (Itaipu). Deslocamento diferencial máximo (mm) Barragem Abertura de Recalque Deslizamento horizontal junta (galeria) diferencial Fundação Crista Monte Claro 1,85 1,18 1,59 - Dona Francisca 3,94 1,37 1,58 - Itaipu (Trecho F) 4,20 3,30 1,10 3,80 Água Vermelha 1,85 1,21 0,76 - Xingó 0,66 0,50 0,86 2,27 Paulo Afonso IV 2,25 0,70 0,25 - São Simão 1,31 0,73 2,58 - Itá 0,80 0,30 0,40 - Canoas I 3,20 1,70 1,42 - Canoas II 1,07 0,54 0,31 - Nova Avanhandava 0,40 0,28 0,22 - TABELA 3 Deslocamentos diferenciais máximos observados entre blocos Pode-se verificar que as aberturas de juntas observadas na barragem de Dona Francisca foram superiores àquelas de outras barragens brasileiras, à exceção de Itaipu, porém em termos de recalque diferencial e de deslizamento horizontal entre blocos os valores observados não foram tão expressivos, tendo em vista se tratar de um maciço de fundação em arenito, mais deformável normalmente que os basaltos. Provavelmente esta constatação decorre do fato das juntas de contração em barragens em CCR serem induzidas, resultando em muitas irregularidades ao longo deste plano, enquanto que nas barragens em CCV as juntas são perfeitamente lisas, facilitando os deslocamentos diferenciais entre blocos. 8

9 3.4 SUBPRESSÕES NA FUNDAÇÃO Na Tabela 4 apresenta-se uma comparação entre as subpressões medidas na fundação das estruturas de concreto e ombreiras da barragem de Dona Francisca, com as subpressões de projeto previstas para as duas condições de carga: CCN Condição de Carregamento Normal: drenos de montante e de jusante operantes; CCE Condição de Carregamento Excepcional: drenos de montante operantes e drenos de jusante inoperantes. Esta última condição decorreu do fato do sistema de drenagem de jusante não permitir um acesso futuro, para uma eventual operação de desobstrução. Para as condições atuais, entretanto, em que a barragem se encontra em operação há apenas 5 (cinco) anos, considera-se perfeitamente razoável a comparação dos valores medidos com os níveis de projeto para a condição CCN. Bloco O.D. TA Bl-6 Bl-17 Bl-21 Bl-28 Bl-30 Bl-25 Piezômetro Nível piezométrico de projeto El (m) Condição CCN Condição CCE Nível piezom. medido em Dez/05 El. (m) PZ-TA-3 72,00-62,5 PZ-TA-4 82,00-86,6 PZ-TA-1 65,57 67,57 60,5 PZ-TA-2 72,40 74,40 68,0 PZ-S1-1 63,60 68,01 47,6 PZ-S1-2 66,90 67,19 56,6 PZ-S2-1 57,00 58,20 46,9 PZ-S ,1 PZ-S3-1 58,25 59,43 44,7 PZ-S3-2 57,35 58,34 52,3 PZ-S4-1 81,60 68,06 44,8 PZ-S4-2 69,39 69,39 58,7 PZ-S5-2 62,99 73,79 50,4 PZ-S5-3 69,90 73,70 67,4 PZ-S6-1 77,32 80,94 57,0 PZ-S6-2 57,21 58,12 48,5 PZ-S6-3 56,67 57,39 51,2 O.E. PZ-ME-1 83,00 - < 86 PZ-ME-2 83,00 - < 79 TABELA 4 Comparação entre as subpressões medidas com os valores fornecidos pelo critério de projeto Tendo por base os níveis piezométricos apresentados nesta tabela seria possível afirmar que as condições de estabilidade da barragem de Dona Francisca são satisfatórias em termos de subpressões, visto estarem os valores medidos sempre abaixo dos valores de projeto para a condição normal de carregamento (CCN). Considerou-se, entretanto, que tal conclusão deveria ser encarada com alguma reserva, visto estarem muitos dos piezômetros de corda vibrante indicando níveis 9

10 piezométricos muito estáveis (PZ-S3-1 e PZ-S3-2, por exemplo), enquanto que o nível do reservatório tem apresentado variações da ordem de 5,0 m.c.a. Outros piezômetros como os PZ-S4-2 e PZ-S5-1, por exemplo, estão apresentando variações de nível entre 0,7 e 1,5 m.c.a., durante oscilações do nível do reservatório da ordem de 5,0 m, o que vem revelar um comportamento mais consistente. Não há como confirmar as leituras dos piezômetros de fundação através de medições com um pio elétrico, por exemplo, tendo em vista que após a instalação dos sensores de corda vibrante no interior das sondagens, os piezômetros tiveram o restante do furo preenchido com calda de cimento. Para esclarecer estas dúvidas foi programada a instalação de 6 (seis) piezômetros tipo standpipe na fundação dos blocos B-17, B-21 e B-25, aproveitando-se para tal alguns drenos de fundação já existentes, o que está atualmente em fase de implementação. Tendo em vista as características do maciço rochoso de fundação da barragem de Dona Francisca, onde ocorrem camadas de siltito e argilito de baixa resistência, e a importância da instrumentação em termos de subpressões, recomendou-se certa prioridade na instalação destes seis piezômetros adicionais. 3.5 TEMPERATURA DO CONCRETO Procede-se na Tabela 5 a seguir a uma comparação entre as temperaturas máximas observadas no concreto da barragem de Dona Francisca e de algumas outras barragens brasileiras construídas em CCR. Pode-se, portanto, observar que as temperaturas máximas observadas na barragem principal de Dona Francisca foram de pequena magnitude, comparadas àquelas de outras barragens. Barragem Altura Máxima (m) Volume 1000(m 3 ) Consumo Cimento (kg/m 3 ) Temperatura Máxima (ºC) Dona Francisca ,00 Monte Claro (El. 144,00) ,20 Canoas - CE ,20 Caraíbas (camadas 19/31) 66 48, Caraíbas (camadas 45/51) 90 42,70 Lajeado ,60 Salto Caxias (VT-13) ,50 TABELA 5 Temperaturas máximas atingidas em barragens brasileiras em CCR Os termômetros de superfície instalados nos blocos B-17 e B-21 em torno da El. 59,00 m, portanto a ~ 35 m de profundidade em relação ao NA do reservatório, estão indicando temperaturas da água do reservatório variando entre cerca de 15º C, no inverno, e 18º C, no verão. Na parte mais interna dos blocos a temperatura está praticamente estabilizada em torno de 18º C, que representaria a temperatura média anual na região da usina de Dona Francisca. 10

11 3.6 VAZÕES DE DRENAGEM Para o túnel de drenagem da margem direita, com vazão atual de 940 l/min (MV-1), verifica-se que em função de sua extensão de 147 m, sua vazão específica corresponde a 6,4 l/min.m. Na Tabela 6 procede-se a uma comparação entre as vazões e vazões específicas dos túneis de drenagem na fundação das barragens de Itaipu, Água Vermelha, Xingó, Itá e Dona Francisca, na qual pode-se observar que a vazão específica desta obra é das mais altas, mas já foi sobrepujada pela vazão específica do túnel de drenagem de Água Vermelha, no qual foi observado o valor de 10,5 l/min.m. As altas vazões do túnel de drenagem da UHE Água Vermelha deveu-se à existência de uma descontinuidade geológica na fundação do Vertedouro ( Estrutura geológica circular ), onde o maciço rochoso apresentava-se muito fraturado e permeável, implicando em altas infiltrações. Barragem (Túnel) Comprimento (m) Q (l/min) Q esp (l/min/m) Maciço Rochoso Itaipu (El. 20) Basalto ,9 1,4 Itaipu (El. 55) Basalto ,8 1,2 Itaipu (El. 60) Basalto ,1 1,1 Itaipu (El. 125) Basalto ,1 1,2 Água Vermelha Basalto ,5 Xingó (TA) Granito-Gnaisse ,1 Itá (El 294) Basalto ,7 Dona Francisca Basalto/Arenito ,4 (O.D.) TABELA 6 Vazões específicas nos túneis de drenagem na fundação de barragens - Silveira [3] (*) Em Itaipu, redução de 40%, na média, em 24 anos. Em termos das vazões através das galerias de drenagem da barragem de Dona Francisca, com extensão total no trecho dotado de galeria de drenagem da ordem de 540 m, obteve-se em Dez/2005 a vazão total de l/min (com o túnel de drenagem), que em termos de vazão específica equivale a 3,7 l/min/m, que é um valor elevado, mas que pode ser considerado aceitável para um maciço rochoso constituído por arenito, rocha esta normalmente bem mais permeável que as rochas basálticas. Ao se considerar, entretanto, as infiltrações apenas pelo trecho em concreto da galeria, sem o túnel de drenagem, a vazão total seria de apenas l/min, que em termos de vazão específica corresponderia a 3,0 l/min.m. As vazões específicas de drenagem através da fundação das estruturas de concreto da UHE Dona Francisca são da mesma ordem de grandeza daquelas observadas na fundação das estruturas de concreto de Promissão e Ilha Solteira, localizadas sobre maciços basálticos. Barragem Ilha Solteira: Q esp = 2,4 l/min/m Barragem Promissão: Q esp = 3,1 l/min/m Barragem Dona Francisca: Q esp = 3,0 l/min/m 11

12 O importante é que entre Mar/2001 e Dez/2005 foi registrado em Dona Francisca uma redução de vazão de para l/min, ou seja, de 14%, a qual deverá prosseguir nos próximos anos em função da sedimentação que ocorre no fundo do reservatório, a montante. A medição de vazão nos drenos de junta entre blocos veio revelar que a maioria destes drenos apresenta-se com vazão nula, o que constitui certo indício que muitos drenos podem apresentar-se com obstruções em seu trecho inferior, conforme experiência realizada nas barragens de concreto de Itaipu, Xingó e Três Irmãos, nas quais os testes de estanqueidade dos drenos de junta entre blocos, realizados ao final do período construtivo, vieram revelar um grande percentual de drenos obstruídos. O dreno de maior vazão em Dona Francisca é o da junta entre blocos B17/B18, que em Fev/2002 estava com 16 l/min. Sua vazão atual é de apenas 2,4 l/min, podendo ser considerada perfeitamente normal. 4. CONCLUSÕES A avaliação das condições de segurança das obras de barramento e geração da Usina Hidrelétrica de Dona Francisca, tem se baseado na análise dos dados da instrumentação de auscultação e nos resultados das inspeções de campo periodicamente realizadas. As estruturas de barramento estão apresentando um desempenho satisfatório e normalmente dentro das previsões de projeto. Os deslocamentos diferenciais entre blocos são similares aos valores observados em outras barragens brasileiras, sendo perfeitamente absorvidos pelo sistema de vedação instalado nas juntas de contração entre blocos. Os deslocamentos da crista da barragem, medidos pelos pêndulos diretos, parecem estar se encaminhando rapidamente para uma condição de estabilização, apesar de se lamentar a perda dos deslocamentos horizontais da crista dos blocos B-17 e B-21, ao longo de um período de quase três anos, causada por falhas do sistema de automação da instrumentação. Tendo em vista a Barragem Principal de Dona Francisca estar apoiada em um maciço de arenito, com intercalações de argilito e siltito algumas vezes intemperizados e de baixa resistência, deve-se sempre ter em mente que as condições de estabilidade desta estrutura se apóiam fundamentalmente no sistema de drenagem da fundação, que deverá estar sempre em condições perfeitas de funcionamento. As vazões específicas de drenagem através da fundação das estruturas de concreto da UHE Dona Francisca são da mesma ordem de grandeza daquelas observadas inicialmente na fundação das estruturas de concreto das UHE Promissão e UHE Ilha Solteira, localizadas sobre maciços basálticos. Barragem Ilha Solteira: Q esp = 2,4 l/min/m Barragem Promissão: Q esp = 3,1 l/min/m Barragem Dona Francisca: Q esp = 3,0 l/min/m Deve-se ressaltar que entre Mar/2001 e Dez/2005 foi registrada uma redução de vazão de para l/min, ou seja, de 14%, a qual deverá prosseguir nos 12

13 próximos anos em função da sedimentação que ocorre no fundo do reservatório, a montante. A UHE Dona Francisca foi uma das primeiras barragens que teve a instrumentação automatizada em nosso país e, também, inovadora no planejamento construtivo. Considerando que a automação da instrumentação de uma barragem não constitui uma tarefa de fácil execução, pelo contrário, é das mais complexas, por envolver as áreas de Engenharia Civil, Instrumentação de Auscultação, Informática, Eletrônica, Transmissão de Dados e complementado por um projeto detalhado, entendemos que a automação de Dona Francisca não tenha atingido sucesso por não ter exercido um sinergismo perfeito entre os especialistas destas disciplinas. Na implementação da automação de Dona Francisca ocorreram algumas falhas construtivas, cabendo entre elas ressaltar a ausência do sistema de leitura tradicional junto ao automatizado, para que o mesmo seja um constante suporte confiável nos momentos de atraso de instalação, pane e término de vida útil do sistema de automação, devendo ser constantemente aferido pelo sistema de leitura convencional. 5. AGRADECIMENTOS Os autores vêm expressar os seus agradecimentos à CEEE-RS e à DFESA, a possibilidade de divulgação destes dados referentes à instrumentação de auscultação das estruturas em CCR da Usina Hidrelétrica de Dona Francisca, localizada no rio Jacuí, no Estado do Rio Grande do Sul. 6. PALAVRAS-CHAVE Instrumentação, auscultação, CCR, túnel de drenagem, segurança de barragem. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] ANTUNES SOBRINHO, J., ALBERTONI, S.C., TAJIMA, R. e MORAES, R.B. (1999) - Investigação dos Materiais de Fundação da UHE Dona Francisca, Anais XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte; [2] SILVEIRA, J.F.A. (2003) - Instrumentação e Comportamento de Fundações de Barragens de Concreto, Livro editado pela Oficina de Texto, São Paulo; 317páginas [3] SILVEIRA, J.F.A. (2006) - Instrumentação e Segurança de Barragens de Terra e Enrocamento, Livro editado pela Oficina de Texto, São Paulo. 413 páginas. 13