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ACIDENTE E RECUPERAcAO DA USINA DE EMAS NOVASNO RIO MOGI-GUAcU
Joao Vicente Pires
Jose Eustaquio de Oliveira Filho
Nelson de Bello Jr.
Companhia Energetica de Sao Paulo -CESP
Diretoria de Planejamento, Engenharia e Construgdo
Departamento de Projetos e Tecnologia
RESUMO
Este trabalho tecnico tem por finalidade descrever o evento ocorrido na Usina de Emas Novas
que teve como consequencia, o rompimento parcial da estrutura de concreto do muro da
barragem, been como sua recuperacao, a forma final dada ao vertedouro de soleira livre e a
escada de peixes, com o objetivo de aumentar a seguranra da usina e ao mesmo tempo manter
o acesso de peixes as nascentes, principalmente durante a piracema.
O ocorrido teve como origem o acumulo de vegetacao nos vaos dos vertedouros, impedindo
quase por completo a passagern de agua, o que provocou a elevacao do nivel d'agua de
montante culminando com a ruptura de um trecho junto a margem esquerda.
O trabalho tambem relata as razoes do acumulo dessa vegetacao denominada de "capim
bufalo". e as providencias que foram tomadas para evitar repeticoes dessas ocorrencias, que
consistiram na remocao dos pilares do vertedouro e no rebaixamento da escada de peixes
junto a crista.
,U11 Semindrio Naeional de GrandesBarragens 303
1. INTRODUcAO
A barragem de Emas Novas esta situada no rio Mogi-Guacu, no local denominado
Cachoeira das Emas, no municipio de Pirassununga, e tem sua importancia ligada ao
turismo e a escada de peixes, para transposig5o do desnivel da antiga cachoeira.
Possui somente uma maquina tipo Kaplan de 4.200 KVA, que atualmente encontra-se
desativada. As estruturas que compoem a barragem sao a tomada d'agua na margem
direita, o descarregador de fundo junto a escada de peixes, o vertedor de soleira livre
com pilares e o muro tipo gravidade na margern esquerda. 0 anexo I mostra a PCH e
suas estruturas.
2. HISTORICO E ACIDENTE
A primeira usina no local, denominada "Usina Mogy-Guassu", foi inaugurada em 1.922
e, ate o acidente de 10/02/95, passou por varias reformas e adaptacoes. A partir do
historico fotografico e dos dados disponiveis das enchentes anteriores, foi possivel
concluir que havia pequena folga na capacidade de vertimento ( a vazao maxima diaria
de 1.077 m'/s, em 1.983, corresponde a apenas 100 anos de tempo de recorrencia,
baseando-se na distribuicao normal).
Outro agravante a se considerar a que em epoca de cheias, com o aumento da vazAo dos
rios, principalmente no rio do Peixe, afluente do rio Mogi, a grande a quantidade
transportada do capim "cenchrus ciliares" de hastes longas conhecido como "capim
btifalo" ou "buffel grass".
Esse capim originario do Quenia constitui-se de uma graminea ereta com raizes bastante
profundas, perene, atingindo ate 1,5m de altura, e suas folhas glabras possuem tom
verde azulado, sendo que seu crescimento da-se no verso. Adapta-se a solos leves, e
resistente a seca, recuperando-se bem de geadas e sua propagacao faz-se por sementes.
Ao acumular-se no barramento, o capim comeca a entrelacar-se formando uma barreira
que acaba por impedir a passagem da agua, elevando-se o nivel do reservatorio e,
consequentemente. aumentando o esforco atuante sobre as estruturas que
presumivelmente nao estariam dimensionadas para suportar esse esforco adicional.
304 XXI! Semindrio National de Grandes Barragens
O acidente ocorreu no dia 10/02/95, no ponto da usina denominado de muro de
encontro da margem esquerda. Segundo informacao de funcionarios responsaveis pela
operacao da usina, parse desse muro jA havia se rompido em dezembro de 1.994.
Nesse local, o barramento era formado por uma estrutura de gravidade em alvenaria
(cota da crista = 549.00m) e, sobre a mesma, uma mureta de 1,Om de altura e 0,30m
de largura, com coroamento portanto na cota 550 m.
Quando do acidente, a regua de montante registrava a cota de 550,93 m, significando
que, no instante do rompimento, a carga hidraulica era 1,93m acima do nivel da crista
da barragem.
O capim acumulado ao longo de toda a estrutura tinha cerca de 2,00m de altura,
obstruindo-se assim os vaos do vertedouro, onde com a elevacao do nivel d'agua,
ocorreu a ruptura do muro. Em consequencia disto, as Aguas acabaram por arrastar
juntamente com o muro, parte da margem esquerda e todas as construcoes ali existentes.
Considerando-se que a barragem de Emas tem pouca importancia economica para o
parque gerador da CESP, uma vez que encontra-se com o sistema de geradoo
desativado, e que o rebaixamento do nivel d'agua de montante nao mudaria a atual
finalidade da barragem que e a de turismo, a remocao de pilares tornou-se a mais
atraente tanto pelo aspecto economico quanto pela facilidade de execucao.
A protecao da margem danificada pelas Aguas, foi executada de acordo com a
conformacao existente antes da inundacao ou seja. protecao com enrocamento e
recomposicao da arquibancada existente.
3. DADOS DO EMPREENDIMENTO
As principais caracteristicas da usina sao:
• Cota de coroamento (passarela):
- antes dos reparos - 549.00m
- comprimento total da barragem - 274m
- altura maxima da barragem - 6,20m
- cota da soleira dos dez primeiros degraus da escada de peixes - 546,70m antes dos
reparos - 546.50m apps os reparos
XXII Semindrio Nacional de Grandes Barragens 305
I
• N.° de vaos do descarregador de fundo - 4
- n.° de vaos da escada de peixes -6
• Cota de coroamento do muro tipo gravidade:
- apes os reparos - 546,87m
- cota da soleira do vertedouro - 546,80m
- n.° de vaos do vertedouro - 24
- largura de cada vao - variavel de 2,36m a 4,10m
- vazAo de descarga - 840 m'/s (lamina d'agua, na soleira de 0,5m)
• N.° de vaos da tomada d'agua - 11
• Turbina Charrmilles tipo Kaplan , engolimento de 40 m3/s
• Gerador Derlikon, 4.200 KVA, tensao de saida 220V.
4. VEGETAcAO AQUATICA EM RESERVATORIOS
A ruptura da barragem de Emas evidenciou urn problema que se situava em piano
secundario, qual seja, plantas aquaticas. A sua ruptura nAo implicou em danos
significativos a populacao ribeirinha a jusante, nem perdas de vida.
As plantas aquaticas tern produzido prejuizos constantes e vem aumentando
gradativamente nos reservatorios, estando seu acentuado desenvolvimento ligado
diretamente ao aumento da poluicao e do desmatamento de matas ciliares nas margens.
Podem-se mencionar os seguintes exemplos:
a` ia U.H.E. Eng.' Souza Dias (Jupia) a mantido um serviro ininterrupto de limpeza das
g. .es devido ao acumulo de plantas aquaticas, popularmente denominadas de "erva
d'agua" ("egeria densa e eledia"), que atingem as comportas e tomada d'agua em forma
de grandes ilhas flutuantes.
306 XXII Semindrio National de Grandes Barragens
b) no reservatorio da U.H.E. Barra Bonita, desenvolve-se com muita rapidez o capim
denominado de "cana-brava ou braquiarao" ('*echinochloa") tambem, formando grandes
ilhas, interrompendo as vezes a navegacao e causando problemas na propria usina.
c) na bacia do rio Mogi-Guacu. principalmente no seu afluente rio do Peixe,
desenvolve-se o capim denominado "capim bufalo", que, por ter desenvolvimento
rapido, foi importado pelos pecuaristas para alimentadao de gado.
No caso da barragern de Emas, tal capim revelou-se urn agente prejudicial, ja que
grandes ilhas flutuantes fecharam os vaos do vertedouro, cujas dimensoes facilitaram
sua retenrao, como mostrado nas fotos do anexo II.
5. REPAROS
Os principais servigos executados na usina foram a demoligdo das passarelas e pilares
dos vertedouros, a reconstrucao da estruturas de concreto danificados, a recomposigao e
protecao da margem esquerda a jusante da barragem.
5.1. Demoli4ao
As passarelas foram removidas por inteiro e os pilares dos vertedouros (vaos I a 24)
tiveram sua remoc5o estendida ate 5 cm abaixo da cota da soleira para posterior
nivelamento ate a cota da soleira unica.
Na escada de peixes, os dois primeiros degraus de montante foram rebaixados em
aproximadamente 20 cm, para que tivessem a cota de acabamento da soleira ( 546,50m,
aproximadamente), um valor logo abaixo da cota das soleiras do vertedouro garantindo-
se assim um fluxo d'agua permanente nos degraus.
0 equipamento usado foi: rompedores de impacto e/ou fendilhadores hidraulicos,
alimentados a ar comprimido para que nao houvesse vibraroes excessivas no restante
das estruturas.
Nas remocoes superficiais foi usado o metodo manual. que consiste no apicoarnento da
superficie. evitando-se assim trincas no concreto remanescente e danos na armadura.
,\".\7/ Seminririo Nacional de Grander Barragens 307
i
Apos a demolicao, as superficies foram limpas, receberam as linhas de ancoragem e
finalmente foi procedida a limpeza fina e lavagem, estando preparadas portanto para o
recebimento do concreto complementar.
5.2 Acabamento de Soleiras
Feitos a demoligdo dos pilares e o reparo, a regiao dos vaos dos vertedouros
transformou-se numa soleira livre continua, juntamente com o muro adjacente na
margem esquerda, com a uniformizacao da elevacao das soleiras na cota 546,73 m. 0
concreto complementar aderiu ao concreto existente e seu acabamento foi feito atraves
de desempenadeiras, reguas e esponjas, conforme abaixo.
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5.3 Reconstrucao
A reconstrucao propriamente dita ocorreu no muro de encontro da margem esquerda,
onde. na reconstrucao, seu novo coroamento foi adaptado as estruturas dos vertedouros.
308 XXII Semindrio National de Grandes Barragens
5.4 Recomposicao a Protecao da Margem Esquerda de Jusante
Para a concepcao do projeto de protecoes foi feita a avaliacao dos materiais disponiveis
na regiao, alternativas possiveis e custos comparativos. A fim de se manter a
originalidade e a antiga tradicao da area de lazer, a protecao em "arquibancada" foi
estendida em aproximadamente 50 m para montante, e executada em enrocamento
compactado envolvido externamente por uma camada de 0,25 m de largura em
enrocamento argamassado, fornecendo degraus de 0,50 m de largura por 0,40 m de
altura.
Na recomposicao da margem do talude, as escavacoes pars regularizacao foram
executadas corn um talude de I V:1 H, nos locais de proterao em "arquibancada" e
1 V:1,5H, nos locais de protecao em enrocamento. Onde foi necessario, as
recomposicoes de taludes erodidos ate alinhamento de projeto foram feitas com aterros
em solos compactados em camadas de 0,30 m de altura de material solto.
A protecao em enrocamento consistiu de uma camada externs de 1,50 m de largura,
apoiada sobre a camada de transicao de 0,50 m de largura, medidas na horizontal, numa
extensao de aproximadamente 135 m .
A-A
B-B
C-C'
,LV71 Semindrio .National de Grandes Barragens 309
I
6. CONCLUSOES
A usina de Emas na sua forma atual com a ampliacao do sistema de descarga possui a
seguranca adequada para as vazoes mais frequentes.
Apos a remocao do restante dos pilares e da adequacao dos perfis vertentes, as
estruturas de concreto, incluindo a escada de peixe, estAo em conformidade com a
finalidade da barragem para a regiao que podera ser later de dominio publico,
entretenimento particular ou ate mesmo geracao de pequeno produtor, sendo que neste
caso haveria a necessidade de repontecializacao da usina.
Apos a conclusAo dos trabalhos de recuperacao e ampliacao da capacidade de descargas,
espera-se que o problema de acumulo do capim "buffel" seja minimizado. Tambem as
erosoes existentes ao longo da margem esquerda deverao deixar de existir.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
(1) Usina de Emas - Plantas - Cadastro CESP
(2) Relatorio ECG-R-004/95 - CESP
(3) Plantas Forrageiras , Gramineas e Leguminosas - Paulo B.Alcantara e Gilberto
Bufarah
(4) Relatorio de Visita de 08/08/95 - CESP
(5) Especificacao Tecnica ECR-E-007/95 - CESP
(6) Relatorio Fotografico EHN-B-113/87 - CESP
(7) Relatorio Tecnico TORE - 003/94
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