PROGRAMA DE MONITORAMENTO SISMOGRÁFICO DA USINA HIDROELÉTRICA DE BAIXO IGUAÇU CAPANEMA / CAPITÃO LEÔNIDAS MARQUES PR

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1 PROGRAMA DE MONITORAMENTO SISMOGRÁFICO DA USINA HIDROELÉTRICA DE BAIXO IGUAÇU CAPANEMA / CAPITÃO LEÔNIDAS MARQUES PR 1º BOLETIM TRIMESTRAL DE MONITORAMENTO FASE 1 - PRÉ ENCHIMENTO PERÍODO DE MONITORAMENTO COMPREENDIDO ENTRE 24 DE OUTUBRO DE 2017 E 31 DE JANEIRO DE 2018 FEVEREIRO DE 2018

2 PROGRAMA DE MONITORAMENTO SISMOGRÁFICO DA USINA HIDROELÉTRICA DE BAIXO IGUAÇU CAPANEMA PR 1º BOLETIM TRIMESTRAL DE MONITORAMENTO FASE 1 - PRÉ ENCHIMENTO PERÍODO ENTRE 24 DE OUTUBRO DE 2017 E 31 DE JANEIRO DE

3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OCORRÊNCIAS DE SISMOS INDUZIDOS LOCALIZAÇÃO DE UM SISMO OPERAÇÃO DA ESTAÇÃO SISMOGRÁFICA... 7 Operação da Estação e Triagem dos Eventos ANÁLISE DOS REGISTROS CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO ANEXO

4 1. INTRODUÇÃO O presente relatório refere-se ao Programa de Monitoramento Sismográfico, contido no Programa Ambiental do EIA RIMA (Capítulo 12), Fase 1 Pré Enchimento. Este é o primeiro relatório trimestral gerado após a instalação da primeira Estação Sismológica, designada como BIPR1, da UHE Baixo Iguaçu durante a Fase 1- Pré Enchimento. A estação sismográfica digital denominada BIPR1 começou a operar efetivamente em 24 de outubro de 2017, e desde então vem monitorando a atividade sísmica local e regional para o empreendimento UHE Baixo Iguaçu, tal monitoramente abrange as vibrações decorrentes de eventuais movimentos tectônicos e da atividade antrópica relacionada a detonações com explosivos. Basicamente o programa de monitoramento será executado em três etapas ou fases, a saber: pré-enchimento, enchimento e pós-enchimento do reservatório. Na primeira etapa, que consiste na fase de pré-enchimento, espera-se caracterizar e monitorar o padrão de atividade sísmica local, livre dos efeitos do reservatório, ou seja, antes do período de enchimento do reservatório. A Figura 1 apresenta a localização aproximada da estação sismológica BIPR1. 4

5 Figura 1: Localização da estação sismográfica designada como BIPR1. A partir da área do barramento da UHE Baixo Iguaçu, a estação situa-se distante em cerca de 870 m. 2. OCORRÊNCIAS DE SISMOS INDUZIDOS As observações sobre a ocorrência de sismos induzidos mais consistentes se coadunam às premissas indicadas por diversos pesquisadores na segunda metade da década de 70 do século passado (por exemplo, os estudos de Gevin 1979), de que a sismicidade induzida deve refletir um ambiente geológico dinamicamente evoluído. Na própria década de 70, a Organização das Nações Unidas para Educação, Ciência e Cultura (Unesco) percebendo a importância do tema se envolvia em discussões dos efeitos dos sismos induzidos na segurança das grandes barragens e da população, os estudos evoluíram rapidamente no sentido de esclarecer as causas dos fenômenos, enfatizando a ambiência geológica e as condições geotécnicas locais dos projetos hidráulicos e hidrelétricos. Assim, as características essencialmente geométricas dos projetos de barragens e reservatórios (Marza et al. 1999) foram cedendo espaço nas discussões 5

6 das causas de sismos induzido para aquelas de cunho neotectônico e geotécnico, motivando várias revisões sobre o assunto. Para ocorrências de sismos induzidos, o mecanismo aceito é o da percolação d água a grandes profundidades, em planos de fraqueza do maciço rochoso subjacente ao reservatório, que estejam submetidos a estados críticos de tensão, ou seja, próximos à ruptura. Além da infiltração d água, a massa de água do reservatório representa uma carga adicional que causa um crescimento significativo na tensão elástica, e esse aumento pode contribuir para acelerar o processo de liberação de energia através de sismos, caso as tensões no interior dos materiais rochosos ultrapassem o limite elástico para ao rúptil. De modo geral, o período mais crítico para esse tipo de monitoramento é justamente na fase de enchimento. Estudos realizados em vários reservatórios têm mostrado o início de alguma atividade sísmica ou mesmo um aumento na sismicidade local durante esta fase de execução. 3. LOCALIZAÇÃO DE UM SISMO O ponto de onde emanam as ondas sísmicas chama-se hipocentro ou foco e a sua projeção na superfície da Terra designa-se por epicentro. A distância na superfície entre o epicentro e um observador ou sítio é conhecida como distância epicentral e a distância entre um observador e o foco é chamado distância focal ou distância hipocentral (Figura 2). A diferença entre os tempos de chegada das ondas P e S a uma estação sismológica permite estimar a distância epicentral pela seguinte expressão: 6

7 (1) onde t P-S é a diferença entre os tempos de chegada das ondas P e S, com velocidades v P e v S, respectivamente. Conhecendo-se esta distância calculada com pelo menos três diferentes estações sismológicas, bastaria traçar, com o auxílio de um compasso, três arcos de circunferência com centro nessas estações, e raios iguais às respectivas distâncias epicentrais, para determinar, na interseção, a localização do epicentro do terremoto. Figura 2: Elementos para descrição da localização de um sismo (adaptado de Kramer, 1996). 4. OPERAÇÃO DA ESTAÇÃO SISMOGRÁFICA BIPR1 O monitoramento sismológico da área do empreendimento Hidrelétrico Baixo Iguaçu iniciou-se no dia 24 de outubro de 2017 com a instalação da primeira estação sismográfica denominada BIPR1 (vide relatório de Instalação da Estação Sismográfica BIPR1 Novembro de 2017). 7

8 O equipamento instalado é classificado como banda larga, ou seja, trabalha em uma ampla faixa de freqüência sendo adequado para registrar sismos locais, regionais e também telessismos. Para efeito de cadastro no Banco de Dados da Rede Mundial, a estação foi denominada BIPR1 (Figura 1). A localização da estação esta relacionada na tabela 1. Tabela 1: Coordenadas geográficas das Estações em UTM com o Datum WGS84. COORDENADAS DAS ESTAÇÕES NOME DA ESTAÇÃO FUSO LONGITUDE LATITUDE ALTITUDE BIPR1 (UHE Baixo Iguaçu) 22J m 4.1 Operação da Estação e Triagem dos Eventos Os registros analisados neste boletim abrangem o período de operação compreendido entre os dias 24 de Outubro de 2017 a 31 de Janeiro de 2017, referentes à Fase 1 Pré Enchimento. Os dados coletados na estação neste período foram coletados a cada 8 dias e enviados aos computadores da Alta Resolução, no escritório em São Paulo. Os dados armazenados durante período, o qual se refere este relatório, foram analisados (varreduras dos sismogramas) e os eventos (sismos) detectados classificados de acordo com suas categorias, a saber: telessismos, sismos regionais, sismos locais e detonações. Esta classificação foi realizada de acordo com as distâncias epicentrais, ou seja, a distância entre o local de ocorrência de um determinado sismo detectado à estação sismológica que o registrou (Tabela 2). 8

9 Tabela 2: Classificação de eventos sísmicos. Tipo do sismo Distância epicentral sismos locais km sismos regionais km telessismos > 2000 km 5. ANÁLISE DOS REGISTROS Abaixo segue um resumo das análises do período monitorado: 24 de Outubro de 2017 a 31 de Janeiro de 2018: A estação BIPR1 funcionou durante todo o período relacionado a esse relatório. Tal fato possibilitou que a estação registrasse de forma contínua todos os eventos sísmicos ocorridos no período. Os registros serviram de base para a análise dos dados e triagem de eventos sísmicos típicos. Os eventos identificados foram analisados e filtrados, contudo mesmo os eventos selecionados na primeira triagem foram posteriormente descartados, pois a analise verificou-se que eram oriundos de pequenos ruídos, podendo afirmar que neste período não foram observados nenhuma atividade sísmica local. A título de ilustração foram selecionados alguns dos telessismos registrados pela estação BIPR1. Esses eventos são apresentados no Anexo 1 (Figuras 3 a 10), com alguma informação epicentral. Tabela 3: Classificação de eventos sísmicos com algumas informações epicentrais como: a localidade, latitude, longitude (Geográfica), magnitude, data, hora (UTC) e distância da barragem (km). Localidade Latitude Longitude Magnitude (mr) Data Hora (UTC) Distância da barragem (km) Camala - Chile -22,09-68,53 4,9 07/11/ h11min 1694 Ascension Island Region -11,41-14,38 5,4 11/11/ h36min 4639 Mid-Atlantic Ridge (MAR) -1,08-23, /11/ h32min Tadine - New Caledônia -21,32-168, /11/ h43min

10 Caraquez Equador -0,47-80,31 6,1 03/12/ h26min 4062 Ilha de Bouvet -54,31 2,16 6,5 13/12/ h12min 6981 San Antonio de los Cobres, Argentina -24,22-67,00 4,9 17/12/ h02min Putre, Chile -18,00-69,86 5,4 11/11/ h36min Mesmo distante cerca de 200 m da estrada vicinal que liga a cidade Capitão Leônidas Marques a UHE Baixo Iguaçu a estação registrou alguns sutis ruídos (vibrações) decorrentes da movimentação de veículos pesados, contudo essa movimentação é incipiente e pode-se considerar a qualidade dos registros com elevada relação sinal/ruído (vide registros de 6 h e 12 h dos Anexo 2). 6. CONCLUSÕES Nessa primeira fase (pré-enchimento) a análise dos dados é importante para caracterizar a atividade sísmica local e regional (natural e de pedreiras próximas) para se formular filtros mais eficazes, para serem utilizados posteriormente durante as fases de enchimento e pós-enchimento. Ao longo dos primeiros três meses de monitoramento (novembro, dezembro de 2017 e janeiro de 2018) não foi registrada nenhuma vibração que pudesse estar correlacionada a eventos sísmicos, seja de origem natural, seja de origem antrôpica, como detonação por explosivo nas próximas ao empreendimento. Mesmo sendo pouco tempo de monitoramento, até o momento, para fins de analise de risco sísmico pode se considerar nula a atividade sísmica local no entorno do empreendimento. São Paulo, 16 de Fevereiro de Adriano Marchioreto, DSc. Alta Resolução Geologia e Geofísica Ltda 10

11 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERROCAL, J., ASSUMPÇÃO, M. ANTEZANA, R., DIAS NETO, C. M., ORTEGA, R., FRANÇA, H. e VELOSO, J. A. V Sismicidade do Brasil. São Paulo (SP), Instituto Astronômico e Geofísico USP / Comissão Nacional de Energia Nuclear, 320 p. BOLT, B. A Earthquakes. A primer. San Francisco (USA), W. H. Freeman and Company, 241 p. GEVIN, P La seismicite induite par lês lacs reservoirs dans son contexte geologique dynamiquement considere. Paris (France), Revue Française de Géotechnique, n o 7, p.1-8. MARZA, V.I., et al., Aspectos da Sismicidade Induzida por Reservatórios no Brasil. Belo Horizonte (MG), Anais do XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Comitê Brasileiro de Barragens, p BAECHER, G.B. & KEENEY, R.L., 1982, Estatistical examination of Reservoir-induced seismicity. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol 72, nº2 p GUPTA, H.K., Reservoir-Induced Earthquakes. New Delhi (India), Current Science, Department of Science and Technology. Vol. 62, nº 1 & 2. BARROS, L. V., 2010, Sismicidade, Esforços Tectônicos e Estrutura Crustal da Zona Sísmica de Porto dos Gaúchos/MT. Brasília (DF), Tese de Doutorado, p 06.

12 ANEXO 1 A seguir foram selecionados sete sismos registrados pela estação sismográfica, durante o período vigente desse Boletim (Fase 1 Pré Enchimento - 24/110/2017 a 31/01/2018).. Figura 3: Registro de um sismo detectado pela estação BIPR1 às 08h24min horário UTC (Anexo 2) em 07/11/17, ocorrido a 46 km NE de Calama, Chile as 08h11min (UTC) com Magnitude de 4,9. Na porção superior (Sismograma 1) a imagem do sismo numa janela de seis horas de aquisição, enquanto na porção inferior ( Sismograma 2) é o mesmo registros, sendo que recursos de ampliação (zoom) e filtros foram aplicados. 12

13 Figura 4: Registro de um telessismo (sismo >2.000 km) detectado pela estação BIPR1 às 00h45min horário UTC (Anexo 2) em 11/11/17, epicentro em Ascension Island Region as 00h36min (UTC) com Magnitude de 5,4. Figura 5: Registro de um telessismo (sismo >2.000 km) detectado pela estação BIPR1 às 23h02min horário UTC (Anexo 2) em 19/11/17, epicentro Tadine - New Caledônia as 22h43min (UTC) com Magnitude de

14 Figura 6: Registro de um telessismo (sismo >2.000 km) detectado pela estação BIPR1 às 06h40min horário UTC (Anexo 2) em 30/11/17, epicentro Mid-Atlantic Ridge (MAR) as 06h32min (UTC) com Magnitude de 6,5. Figura 7: Registro de um telessismo (sismo >2.000 km) detectado pela estação BIPR1 às 11h26min horário UTC (Anexo 2) em 03/12/17, ocorrido a 18 km NE da Bahia de Caraquez Equador, as 11h19min (UTC) com Magnitude de

15 Figura 8: Registro de um telessismo (sismo >2.000 km) detectado pela estação BIPR1 às 18h12min horário UTC (Anexo 2) em 13/12/17, epicentro a 80 km WNW da Ilha de Bouvet, as 18h03min (UTC) com Magnitude de 6,5. Figura 10: Registro de um sismo regional (sismo entre 100 e km) detectado pela estação BIPR1 às 18h21min horário UTC (Anexo 2) em 20/12/17, ocorrido a 27 km NE de Putre - Chile, as 18h16min (UTC) com Magnitude de 4,9. ANEXO 2 15

16 Figura 11: Registro das primeiras 6h no dia 24 de outubro de 2017, quando ainda estava em processo de implantação do abrigo. 16

17 Figura 12: Registro sísmico de 12 h do dia 01 de novembro. Nesse caso é possível verificar que o nível de ruído da estação BIPR1 é muito baixo. 17

18 Figura 13: Registro sísmico de 12 h do dia 01 de dezembro. Nesse caso foram registradas algumas pequenas vibrações, as quais após a triagem verificou que não se tratam de eventos sísmicos, essas pequenas vibrações devem ser decorrentes da passagem de veículos pesados na estrada que liga a cidade de Capitão Leônidas Marques a UHE Baixo Iguaçu. 18