(Contrato Copel SLS/DCSE N o 45858/2009) 4º BOLETIM MENSAL DE MONITORAMENTO DA FASE DE ENCHIMENTO (MC-02 EC-11) PERÍODO OUTUBRO DE 2012 PROGRAMA DE MONITORAMENTO SISMOGRÁFICO DA USINA HIDROELÉTRICA DE MAUÁ
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 2. OCORRÊNCIAS DE SISMOS INDUZIDOS 3. OPERAÇÃO DA REDE DE ESTAÇÕES (01 a 31 de Outubro de 2012) 4. ANÁLISE DOS REGISTROS 5. CONCLUSÕES 6. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA ANEXO: DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 2
1. INTRODUÇÃO Este boletim refere-se ao monitoramento da sismicidade na área da Barragem-reservatório UHE Mauá, implantada no rio Tibagi, município de Telêmaco Borba (PR), e de propriedade da Copel - Companhia Paranaense de Energia Elétrica (COPEL). Trata-se do terceiro Boletim Mensal referente ao Marco Contratual MC-02 Evento Contratual (EC-11), previsto no aditivo do contrato COPEL SLS/DCSE N 43858/2009. A rede de monitoramento atualmente instalada contempla quatro estações sismográficas distribuídas num arranjo geográfico que permite cobrir todo o entorno da região do reservatório na sua capacidade máxima. O objetivo da rede é monitorar a atividade sísmica regional e local do empreendimento UHE Mauá, decorrentes de movimentos tectônicos (sismicidade natural) e da atividade antrópica relacionada a detonações com explosivos e a partir do fechamento da barragem e enchimento do reservatório monitorar eventuais sismos induzidos ocasionados devido às novas condições de esforços provocados na região pelo reservatório. O programa de monitoramento da atividade sísmica faz parte projeto básico ambiental do empreendimento UHE Mauá. Desde o dia 18 de abril de 2012 temos recebido e acompanhado os Boletins de Acompanhamento Hidrogeológico de Enchimento do Reservatório de Mauá. Segundo Boletim de Enchimento n o 52, recebido no dia 29 de junho de 2012, o horário oficial de fechamento das comportas ocorreu às 11h42min do dia 28 de junho de 2012. Portanto, esse é o terceiro Boletim de Monitoramento Sismográfico após o fechamento da barragem e início do enchimento do lago. 2. OCORRÊNCIAS DE SISMOS INDUZIDOS As observações sobre a ocorrência de sismos induzidos mais consistentes se coadunam ás 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 discussão dos efeitos dos sismos induzidos na segurança das grandes barragens e da população, os estudos evoluíram rapidamente no Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 3
sentido de esclarecer as causas dos fenômenos, enfatizando a ambiência geológica e as condições geotécnicas locais dos projetos hidráulicos e hidrelétricos. Assim, as caraterísticas essencialmente geométricas dos projetos de barragens e reservatórios (Marza et al. 1999) foram cedendo espaço nas discussões 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 liberação de energia através de sismos caso ultrapasse o material rochoso ultrapasse o limite elástico para ao rúptil. De modo geral, o período mais crítico para esse tipo de monitoramento é justamente essa 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. Baecher e Keeney (1982) * estimaram que existe 10% de probabilidade de ocorrer sismicidade induzida em reservatórios com barragens maiores que 35 m de altura. 3. OPERAÇÃO DA REDE ESTAÇÕES SISMOLÓGICAS (01 a 31 de Outubro de 2012) a. Instalação da rede de monitoramento sismológico O monitoramento sismológico da área do empreendimento Hidrelétrico Mauá iniciou-se no dia 17 de Junho de 2010 com a instalação da primeira estação sismográfica denominada TLMC1. Esta estação consiste de um sismógrafo digital e de um sismômetro triaxial fabricado pela empresa canadense Nanometrics. Este equipamento é classificado com de banda larga, ou seja, trabalha em uma ampla faixa de freqüência sendo adequado para registrar sismos locais, regionais e também telessismos. Os procedimentos de instalação, bem como as características do equipamento foram descritas no Relatório de Instalação (EC-02 MC-01), emitido no dia 12 de Julho de 2010. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 4
Entre os dias 20 e 25 de julho de 2011 foram instaladas duas novas estações sismológicas em um raio de 10 km de distância da barragem e no dia 09 de fevereiro de 2012 foi instalada a quarta estação, ficando completa a rede de monitoramento com quatro estações. Cada uma destas estações consiste de um sismógrafo digital e de um sismômetro triaxial de curto período fabricado pela empresa SARA Eletronics. Para efeito de cadastro no Banco de Dados da Rede Mundial, as estações foram denominadas TLMC1, TLCM2 (Figura 2), TLMC3 e TLMC4. A localização de cada estação esta relacionada na tabela 1: Tabela 1: Coordenadas geográficas da rede de estações. Coordenadas da rede de estações NOME DA ESTAÇÃO FUSO LATITUDE LONGITUDE ALTITUDE DISTÂNCIA À BARRAGEM TLMC1 (UHE Mauá) 22J 482.075 7.332.041 659m 1,3km TLMC2(PALMITAL) 22J 524.266 7.338.207 754m 5,12km TLMC3(FELICIANO) 22J 538.403 7.339.023 720m 9,16km TLMC4(ORTIGUEIRA) 22J 519.338 7.324.469 588m 17,15km As coordenadas em UTM estão relacionadas no sistema geodésico SAD 69. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 5
A Figura 1 mostra uma foto aérea do local do empreendimento. Figura 1 - Imagem de satélite apontando a localização da rede de estações sismográficas. 3.2 Operação da Estação e Triagem dos Eventos Os registros analisados neste boletim abrangem o período de 01 a 31 de Outubro de 2012. Na segunda fase, classificam-se os eventos de acordo com sua categoria: telessismos, sismos regionais, sismos locais e detonações. Essa classificação é feita de acordo com as distâncias epicentrais, ou seja, a distância entre o local de ocorrência de determinado sismo e a estação sismológica que o registrou (Tabela 2). A força ou intensidade de um sismo pode ser estimada em função de sua magnitude. Existem diversos tipos de magnitudes, as mais utilizadas são Mb, magnitude de onda de corpo ou compressional e Ms magnitude de onda superficial. Já a energia do sismo é melhor representada pelo parâmetro momento sísmico (m0). Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 6
Tabela 2: Classificação de eventos sísmicos. Tipo do sismo sismo local sismo regional Telessismo Distância epicentral 0-100km 100-2000km > 2000km 4. ANÁLISE DOS REGISTROS A análise dos registros no período entre 01 e 31 de Outubro de 2012 são considerados como pertencentes a fase de enchimento do reservatório. Conforme ressaltado nesse e em outros boletins a fase de enchimento pode ser considerada a mais crítica entre todas na etapa de monitoramento da sismicidade induzida, de modo, a requerer uma atenção redobrada na leitura dos registros. No dia 01 de outubro de 2012 o Boletim de número 110 informou que o nível d água havia subido 53,3 m desde o fechamento das comportas e atingido uma elevação de 626,3 m, com 69,7% do volume total previsto quando atingir a cota de 635 m. No dia 26 de outubro de 2012 o Boletim de número 118 informou que o nível d água havia subido 55,6 m desde o fechamento das comportas e atingido uma elevação de 628,5 m, com 76,9% do volume total previsto quando atingir a cota de 635 m. Portanto, a coluna d água no período compreendido desse relatório se elevou 2,3 m, passando de 69,7% para 76,9% do volume total a ser alcançado. Seguem abaixo o resumo do período analisado. 01 a 31 de Outubro de 2012 (Fase de Enchimento) As quatro estações sismológicas funcionaram normalmente durante os trinta e um dias do mês de Outubro. Os triggers ocorridos durante esse intervalo de tempo continuaram sendo devido a movimentação de veículos pesados que ocasionalmente devem ter passado próximos da estação, ou no caso da estação TLMC1 devido a movimentação do canteiro de obras conforme a Foto 3. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 7
Neste período nenhum sismo local foi detectado na região do empreendimento UHE Mauá. Portanto, se passaram 125 dias desde o fechamento das comportas, e o monitoramento da sismicidade local segue o mesmo padrão observado durante toda a fase de pré-enchimento, ou seja, até o presente instante nula. 5. CONCLUSÕES Esse boletim mensal corresponde ao monitoramento sismológico do período entre 01 e 31 de Outubro de 2012, ou seja, ele abrange o período compreendido entre o nonagésimo quinto e o Centésimo Vigésimo quinto dia de enchimento do reservatório. Desde o fechamento do reservatório o nível d água elevou-se cerca de 55,6 m (cota 628,5 m), ou seja, 76,9 % do volume total (cota 635 m). O padrão de atividade sísmica não sofreu qualquer alteração por conta do fechamento das comportas e início do enchimento do lago, sendo que a triagem e análise dos dados coletados nas quatro estações sismológicas não detectou nenhum sismo local de interesse para o empreendimento, continuando com a atividade sísmica nula até o presente. São Paulo, 01 de Dezembro de 2012. Adriano Marchioreto, DSc. Alta Resolução Geologia e Geofísica Ltda Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 8
6. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA BERROCAL, J., ASSUMPÇÃO, M. ANTEZANA, R., DIAS NETO, C. M., ORTEGA, R., FRANÇA, H. e VELOSO, J. A. V. 1984. Sismicidade do Brasil. São Paulo (SP), Instituto Astronômico e Geofísico USP / Comissão Nacional de Energia Nuclear, 320 p. BOLT, B. A. 1978. Earthquakes. A primer. San Francisco (USA), W. H. Freeman and Company, 241 p. GEVIN, P. 1979. 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., 1999. Aspectos da Sismicidade Induzida por Reservatórios no Brasil. Belo Horizonte (MG), Anais do XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Comitê Brasileiro de Barragens, p. 199-211. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 9
ANEXO: DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA Foto 1 Localização da estação sismográfica TLMC1. No alto, preso ao poste, está a antena de rádio instalada para acesso remoto da estação por um computador no escritório da Alta Resolução SP. Foto 2 Localização da estação sismográfica TLMC1. Ao fundo é possível observar o reservatório. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 10
Foto 3 Localização da estação sismográfica TLMC1 com a visualização do lago ao fundo. Foto 4 Localização da estação sismográfica TLMC1. Ao fundo temos a área canteiro de obra. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 11
Foto 5 Foto mostrando a comporta aberta, dando vazão a jusante do rio Tibagi. Foto 6 Foto mostrando o rio Tibagi a jusante da barragem. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 12
Foto 7 Localização da estação sismográfica TLMC 2 a esquerda da foto. Ao fundo temos em destaque em amarelo a área do lago referente à Montante da Barragem. Av. Comendador Alberto Bonfiglioli, 425 05593-001 - São Paulo SP Tel/Fax (11)3624-5052 13