CARREAMENTO DE MATERIAL COLORIDO NA DRENAGEM E A CONSIDERAÇÃO DA SEGURANÇA DE BARRAGENS Ruben José Ramos CARDIA & Paula Graziela Moreira LAGE RJC ENGENHARIA.
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).
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.
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.
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?
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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?);
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;
4. CONCLUSÃO / NOVAS PESQUISAS Necessário estudo para conhecimento de possíveis fenômenos: Identificação das fases de materiais; Prováveis tipos de reações físicoquímicas-biológicas-bacteriológicas;
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);
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;
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?
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
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.
AGRADECIMENTOS Gratos: Paula Lage & Ruben Cardia RJC Engenharia rjcardia@terra.com.br