Apresentação LACTEC
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Instrumentação e procedimentos 
visando a segurança de barragens
9 de dezembro de 2015
Curitiba-PR 
Rodrigo Moraes da Silveira, D.Sc.
Slide 2Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Estrutura da apresentação
1 \u2013 Introdução;
2 \u2013 Aspectos gerais;
3 \u2013 Auscultação e instrumentação;
4 \u2013 Monitoramento;
5 \u2013 Histórico da instrumentação;
6 \u2013 Tecnologia de fibra óptica;
7 \u2013 Instrumentos ópticos.
Slide 3Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Introdução
\u2022 Objetivo:
Abordar, de forma geral, as instrumentações de barragens para
melhores práticas de projetos, \u201cconstruções\u201d e manutenção de
barragens - visando a operação e a segurança estrutural.
Slide 4Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Aspectos gerais
\u2022 Barragens:
São estruturas construídas transversalmente a vales e utilizadas basicamente para a
acumulação de água. Em função da finalidade as barragens podem ser classificadas
como segue:
- barragens para abastecimento de água
- barragens para geração de energia elétrica
- barragens para irrigação
- barragens para controle de cheias
- barragens para perenização de rios
- barragens para criação de animais (gado, peixes, aves)
- barragens para paisagismo ou prática de esportes
- barragens para aprimorar as condições ambientais (umidificação)
- barragens para contenção de sedimentos e/ou controle de erosão
- barragens para contenção de rejeitos industriais
- açudes e outras
Slide 5Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
ANEEL
ANA ou órgãos estaduais de RH
DNPM
Órgãos Ambientais
USOS MÚLTIPLOS
HIDRELÉTRICA
RESÍDUOS INDUSTRIAIS
REJEITOS DE MINERAÇÃO
Fonte: Apresentação ANA
Aspectos gerais
Slide 6Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Introdução
\u2022 Barragens:
\u2022 Barragens de concreto (armado ou rolado) - de gravidade, em arco e contrafortes
\u2022 Barragens convencionais de terra e/ou enrocamento
\u2022 Barragem de contenção de rejeitos
Barragem da Vale, Conceição, Itabira/MG
Hoover dam, Nevada e Arizona, EUA
Slide 7Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Introdução
\u2022 Segurança de barragens:
\u2022 Lei nº 12.334-2010 \u2013 Estabelece a Política Nacional de Segurança de
Barragens;
\u2022 Resolução CNRH nº 143-2012 \u2013 Estabelece critérios gerais de
classificação de barragens por categoria de risco, dano potencial
associado e pelo volume do reservatório;
\u2022 Resolução CNRH nº 144-2012 \u2013 Estabelece diretrizes para
implementação da Política Nacional de Segurança de Barragens;
\u2022 Resolução ANA 091/2012 \u2013 Estabelece conteúdo mínimo e
detalhamento do PSB e realização da Revisão Periódica de
Segurança em barragens fiscalizadas pela ANA;
\u2022 Ofício Circular 308/2012 \u2013 SFG/ANEEL (03/2012) \u2013 Objetivou efetuar
classificação de risco das barragens e identificar o planejamento em
relação aos itens requeridos pela Lei 12.334/2010.
Slide 8Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Introdução
\u2022 Segurança de barragens:
\u2022 Trata-se de uma preocupação permanente, tanto por sua
importância econômica como pelo risco potencial.
Risco potencial \u2013 representa a possibilidade de ruptura ou
outro acidente grave como, perdas vidas humanas, impacto ao
meio ambiente, prejuízos materiais e reflexos econômico-
financeiros.
Slide 9Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Aspectos gerais
\u2022 Definições aplicadas ao risco:
\u2022 Segundo o Nacional Research Council dos EUA, através de comitês,
definiu a terminologia e conceitos associados a ameaças de
\u201cescorregamentos de terra\u201d:
\u2022 Susceptibilidade: refere-se a possibilidade de que um evento
catastrófico ocorra em uma área com base nas condições locais.
\u2022 Ameaça ou Perigo (Hazard): é probabilidade de ocorrência de um
fenômeno potencialmente danoso, em um período específico de
tempo, dentro de uma área determinada.
\u2022 Vulnerabilidade (Vulnerability): é o grau de perda de um elemento
submetido a risco;
\u2022 Risco (Risk): é a probabilidade de consequências prejudiciais.
Slide 10Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
FASE I \u2013 Reconhecimento da bacia;
FASE II \u2013 Inventário da bacia;
FASE III \u2013 Viabilidade;
FASE IV \u2013 Projeto básico;
FASE V \u2013 Projeto executivo;
FASE VI \u2013 Controle de qualidade durante a construção;
FASE VII \u2013 Operação;
FASE VIII \u2013 Manutenção.
Aspectos gerais
Slide 11Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
\u2022 Definições de critérios:
\u2022 Escolha do tipo de barramento (condições de contorno devem ser
consideradas);
\u2022 Características geotécnicas e geológicas;
\u2022 Materiais de construção (propriedades);
\u2022 Investigações e ensaios de campo;
\u2022 Estudos hidrológicos e hidráulicos;
\u2022 Determinação da enchente máxima de projeto;
\u2022 Estudos de sedimentação;
\u2022 Estabilidade e erosão;
\u2022 Tratamento das fundações;
\u2022 Sistema de auscultação (INSTRUMENTAÇÃO);
\u2022 Cargas de projeto e condições de carregamento;
\u2022 FS a serem atendidos no dimensionamento.
Aspectos gerais
Slide 12Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
\u2022 O projeto geotécnico de barragens contempla os seguintes aspectos
geotécnicos:
\u2022 Pré-dimensionamento da geometria da barragem: taludes, crista, bermas, etc.;
\u2022 Projeto da drenagem interna (filtros e drenos);
\u2022 Preparação das especificações para:
- escavações, tratamento de fundações (lançamento, compactação e
impermeabilizações (fundação da barragem e/ou do reservatório), filtros e drenos,
instrumentação e controle (manual de operações);
\u2022 Dimensionamento final da barragem;
\u2022 Projeto da instrumentação e elaboração de cartas de risco;
\u2022 Aspectos geotécnicos das estruturas de concreto (drenagem, estabilidade, etc.);
\u2022 Análises de percolação da água através do aterro e das fundações da barragem
(traçado de redes de fluxo em meios porosos;
\u2022 Dimensionamento dos filtros, drenos e transições da barragem;
\u2022 Análises da estabilidade dos taludes da barragem;
\u2022 Análises do comportamento tensão x deformação da barragem (prevenção a
fissuramentos internos).
Aspectos gerais
Slide 13Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
\u2022 Tipos de problemas frequentes em barragens de terra (International
Commission on Large Dams \u2013 1994):
Aspectos gerais
Slide 14Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Slide 15Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Auscultação:
É o conjunto de métodos de observação do comportamento de uma
determinada obra de engenharia, com o objetivo de controlar as suas
condições de segurança, comprovar a validade das hipóteses e dos
métodos de cálculo utilizados no projeto, verificar a necessidade da
utilização de medidas corretivas, fornecer subsídios para a elaboração
de novos critérios de projeto, etc.
Instrumentação:
Refere-se ao conjunto de dispositivos instalados nas estruturas e em
suas fundações objetivando monitorar seu desempenho através de
medições de parâmetros, cujos resultados, devidamente analisados e
interpretados, servirão para avaliar suas condições de segurança.
Auscultação e instrumentação
Slide 16Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
O plano de auscultação da barragem deve prever todas as fases da
\u201cvida útil\u201d da barragem e todas as atividades a serem realizadas:
Auscultação
Slide 17Instrumentação e procedimentos visando a segurança de barragens
Limitações (Dunnicliff, 1988):
\u2022 A instrumentação cobre somente um número limitado de regiões;
\u2022 A instrumentação pode ser danificada, pode falhar ou começar a
funcionar precariamente com o envelhecimento, fornecendo
resultados errados;
\u2022 Muitas vezes a ocorrência de uma anomalia não pode ser detectada