Barragens Tipos Ope Vulnerab
-
Upload
paulo-frias -
Category
Documents
-
view
58 -
download
0
Transcript of Barragens Tipos Ope Vulnerab
-
Barragens Tipos, operacionalidade
e vulnerabilidades
-
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga livre no controlada por comportas
3 - Queda livre com dissipao de energia no leito (Almofada de
gua)
Barragem de abbada em beto(Bou Portugal)
-
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda guiada em canal com trampolim de sada.
Barragem de abbada em beto(Picote Portugal)
-
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda guiada e dispositivos de dissipao de energia
Barragem de Contrafortes em beto
(Miranda Portugal)
-
1 - Descarregador em Orficio sobre a barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda livre junto ao p da barragem e dispositivos de dissipao
de energia
4 Rocha de boa qualidade; lajes de beto armado ancoradas fundao;
almofada ou colcho de gua (aude a jusante)
Barragem de abbada em beto(Caniada Portugal)
4
-
1 - Descarregador em Poo inclinado
2 Galeria sob a barragem, construda a cu aberto na
fundao da barragem
Barragem de Abbada em beto
(Cabril Portugal)
Vantagem do poo?
Por vezes permitem a utilizao de parte das
galeiras de desvio
-
1 - Descarregador de cheias de superfcie;
2 Descarregador de cheias com dois orifcios de
fundo (necessariamente controlados por
comportas);
Barragem deAbbada em beto(Funcho Portugal)
-
Barragem deAbbada em beto
(Cahora Bassa Portugal)
1 - Descarregador de cheias com oito orificios de meio fundo;
2 Descarregador de cheias de superfcie;
-
1 - Canal Colector (descarregador lateral)
2 - Canal evacuador
3 - Bacia de Dissipao
1
2
3
-
1 Descarregador em Poo
2 - Canal evacuador
3 - Bacia de Dissipao
1
2
3
-
Barragem do Picote
1 Descarregador em Trampolim
2 Pormenor do bordo de saida (a) para fracturao do escomento (aumenta a rea de impacto e o
emulsionamento de ar);
3 Em funcionamento (b)
(a) (b)
-
Descarregadores de cheia. Classificao e principais caractersticas (adaptado de QUINTELA, 1990).
-
Descarregadores de cheia. Classificao e principais caractersticas (adaptado de QUINTELA, 1990).
-
Descarregador em degraus no Mxico sobre a barragem
Descarga Livre
Bacia de amortecimento
-
Descarregador em degraus sobre a barragem
Descarga Livre
Bacia de amortecimento
Canal de restituio convergente
-
Descarregador de superficie sobre a barragem no Mxico
Descarga Livre
Bacia de amortecimento?
-
Aude no Iro datado de 1650
123 m de comprimento
24 arcos
-
Descarregador em degraus de seco trapezoidal
Sobre a barragem
Descarga Livre
Canal de restituio?
-
Descarregador em degraus convergente Frana
Sobre a barragem?
Descarga Livre?
Canal de restituio
-
Descarregador WES Mxico
Sobre a barragem
Descarga Livre
Canal Evacuador
Trampolim de saida
Bacia de amortecimento?
-
Soleira descarregadora em Bico de Pato
Pilares de arejamento
Canal rectangular Evacuador?
-
Descarregador de cheias WES da barragem do Lucefecit
Dois vo equipados com comportas de segmento
Canal rectangular Evacuador?
-
Descarregador de cheias em Poo da barragem da paradela
Soleira Circular
-
Barragem de Paradela;
Descarregador de cheias em poo vertical com tnel a jusante;
Corte longitudinal.
-
Soluo para pequenas quedas (h a montante pequeno)
Bacia de amortecimento
Soleira contnua de sada da bacia
-
Soleira descarregadora em Labirinto (Mdulos trapezoidais)
Canal Convergente a montante
Pilares de arejamento da veia lquida
-
Barragem do Alvito
Canal Colector Lateral
Poo inclinado a jusante
-
Barragem de New Waddell
Descarregador Principal
Descarregador de emergncia (Dique Fusvel)
-
Comportas Fusvel do tipo Hydroplus (cria-se uma subpresso por debaixo da comporta que a desiquilibra
e a derruba para jusante)
Descarregador de Emergncia
-
Descarregadores de superficie Brazil
-
Descarregadores de superficie Barragem de Itaipu
-
Dissipador de canal, em degraus H =6.5 m (Australia, propsitos agrcolas e de controle da gua)
-
Finalidades
Os reservatrios podem ser construdos com o propsito de servir
os seguintes fins:
- Abastecimento urbano e agrcola
- Amortecimento e controle de cheias
- Produo hidroelctrica
- Recreio e lazer
- Piscicultura e aquicultura
- Navegao
- Reteno de sedimentos
-
Conceitos
Regularizao redistribuio do escoamento natural num dado perodo de
uma forma uniforme ou de acordo com um dado consumo. A regularizao
pode ser diria, semanal, mensal, anual e interanual, se as afluncias se
concentram sazonalmente e os consumos se localizam na poca seca, utiliza-
se a designao de inverso para caracterizar esta situao.
Regularizao especifca de uma albufeira, a relao entre p volume til
da albufeira e o escoamento anual mdio.
Grau de utilizao de um curso de gua, a relao entre o volume anual a
fornecer com uma dada garantia e o escoamento anual mdio ( sempre 1)
-
Caractersticas Fisicas
Nivel mnimo de explorao (N.M.E)
o nvel mnimo admitido para a explorao de uma albufeira, medido num
local determinado.
h = lmina mnima necessria entre o limite superior da estrutura de tomada
e o N.M.E para se evitar a formao de vrtices entrada da tomada de
gua.
Por exemplo:
-
Volume morto
Parte do volume total do reservatrio que no serve os fins de captao de
gua. Corresponde ao volume do reservatrio compreendido abaixo do
N.M.E.
OBS: Afluncia anual mdia de sedimentos a uma albufeira em Portugal de
50 m3/Km2/ano
O volume morto mantido no reservatrio por razes tcnicas tais como
de qualidade da gua, cota mnima para bombagem, acumulao de
sedimentos, etc.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
-
Nvel de pleno armazenamento (N.P.A)
o nvel mais alto permitido normalmente numa albufeira (sem ter em conta
as sobreelevaes devidas a cheias).
Corresponde ao nvel de pleno armazenamento da albufeira e define o limite
superior do volume til do reservatrio. Coincide com a cota da crista do
descarregador de cheias.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A.
-
Volume compreendido entre o N.M.E e o N.P.A, efectivamente destinado
operao do reservatrio, ou seja, satisfao das necessidades em
gua.
Volume til
Clculo do volume til depende de:
Variabilidade dos escoamentos afluentes;
Caractersticas do consumo;
Garantia pretendida (maior garantia => maior volume til)
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A.
-
Volume de cheia
Volume destinado ao amortecimento de ondas de cheia, o qual deve atender
s restries de vazo a jusante (capacidade de vazo do descarregador,
estabilidade/requisitos da infra-estrutura). varivel ao longo do perodo
hidrolgico.
definido entre o N.P.A (nvel de pleno armazenamento) e o N.M.C (nvel
de mxima cheia):
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A. Volume de cheia
N.M.C.
-
Coroamento da barragem
Sobrelevao adicional ao N.M.C
- proteo contra ondas formadas pelo vento (wind setup, run up).
- free-board: folga adicional de forma a evitar o galgamento em
condies excepcionais.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A. Volume de cheia
N.M.C.Cota do coroamentoFolga
-
A segurana das barragens est intimamente ligada segurana dos
vales e esta segurana dos respectivos habitantes e dos valores
patrimoniais e naturais neles existentes.
A ocorrncia de intensas e inesperadas cheias constitui um dos
perigos maiores para os habitantes dos vales, um pesadelo que
naturalmente todos desejam esquecer.
Reconhece-se a impossibilidade de eliminao total do risco de
ocorrncia de acidentes ou incidentes em barragens. Deste modo,
torna-se indispensvel o controlo da segurana estrutural, hidrulica,
operacional e ambiental das mesmas (Regulamento de Segurana de
Barragens, Decreto-Lei n11/90, de 6 de janeiro, designado por R. S.
B.).
-
GESTO DO RISCO NOS VALES
Do ponto vista hidrulico a gesto do risco nos vales tem por objectivo
fundamental o controlo ou mitigao dos potenciais danos induzidos por
acidentes hidrogeolgicos naturais ou por acidentes e incidentes em
barragens. A gesto do risco compreende, do ponto de vista conceptual
duas partes diferentes:
- Avaliao do risco;
- mitigao do risco.
Avaliao do risco
A avaliao do risco inclui por seu turno os seguintes dois aspectos: 1)
caracterizao e identificao das zonas em perigo; 2) anlise do risco
associado.
-
No caso de cheias induzidas por acidentes em barragens, o perigo a
jusante est associado a quatro grandezas: o nvel mximo de gua
atingido, a rea submersa mxima, a taxa de subida do nvel de gua e
as velocidades extremas do escoamento. Este aspecto parcialmente
reconhecido pelo R.S.B. (Artigo 42) quando considera que as medidas
a prever tero em conta o estudo de ondas de inundao... que
incluir a determinao das alturas a atingir nas zonas inundveis e dos
respectivos tempos de chegada, constituindo o mapeamento dessas
zonas uma carta de riscos.
-
Os mapas de inundao constituem, assim, uma pea fundamental na
preparao de estratgias no mbito da gesto do risco nos vales. Os
mapas representaro as reas inundadas pelas cheias correspondentes a
cada cenrio e devero ter informaes adicionais que permitam uma
adequada caracterizao da respectiva seriedade, nomeadamente:
- tempos de chegada do caudal mximo e da cota mxima de gua;
- isolinhas de altura mxima de gua;
- isolinhas de velocidade mxima do escoamento;
- isolinhas dos valores mximos instantneos do produto altura de gua
pela velocidade de escoamento.
-
A representao desta informao em escala adequada actualmente feita
com base num sistema de informao geogrfica (S.I.G.). Estes mapas
devero ser periodicamente actualizados por forma a incluirem a ocupao
real do solo. A realizao destes mapas, com as incertezas prprias, pode
dar origem a delicadas questes relativas com a uma eventual perda de
valor econmico de propriedades face localizao das mesmas.
-
A anlise do risco envolve simultneamente a probabilidade de ocorrncia
do evento e as respectivas consequncias ou danos provocados pelo
mesmo. Os mapas de inundao permitiro uma primeira avaliao das
zonas potenciais atendendo ao tipo de ocupao do solo, incluindo a
densidade populacional.
Na avaliao dos danos provocados pelas cheias inesperadas os elementos
em risco (pessoas ou bens) h que ter em conta a respectiva
susceptibilidade. Esta depender da exposio fsica aos efeitos da cheia
(localizao nos mapas de inundao) e da vulnerabilidade a qual traduzir
a tolerncia fsica social e econmica ao acidente.
ATENO: O mapa de inundao no uma carta de riscos!!
-
Mitigao do risco
Face avaliao do risco e, em particular, anlise do risco efectuada para
os cenrios de rotura de barragem, a prxima etapa consiste na mitigao ou
atenuao do risco. A mitigao compreende a reduo do risco
propriamente dita e a resposta em caso de crise ou gesto de crise.
A reduo do risco baseia-se, fundamentalmente, em medidas estruturais
envolvem basicamente as medidas de planeamento e de ordenamento da
ocupao do solo tendo em conta a identificao das zonas em perigo. Uma
medida tpica consiste no zonamento do vale com limitaes de ocupao
permanente.
-
Um componente fundamental do dispositivo de segurana e do sistema de
gesto do risco nos vales a jusante de barragens o sistema de aviso e
alerta (SAA) s populaes. Este um dos meios de mitigao dos
potenciais danos resultantes de um acidente e, de um modo geral, da
vulnerabilidade humana nos vales em causa.
A definio de um SAA fivel e eficaz no fcil. H que ter em conta os
seguintes aspectos: previso/deteco de emergncias ou da possibilidade
de acidente a curto prazo, identificao da situao de prontido adequada;
processo de notificao da cadeia de deciso; procura de desencadeamento
do alarme e do aviso s populaes; definio de critrios de actuao de
proteco civil incluindo o processo de evacuao de populaes.
-
O sistema de aviso e alerta deve ser desencadeado com base nas
eventuais condies de perigo ou de emergncia da barragem e na
respectiva identificao operacional pelo responsvel da explorao e
segurana da mesma.
A zona abrangida pode estender-se a distncias relativamente longas e
incluir zonas densamente habitveis do tipo urbano ou zonas de habitao
dispersa. Prever um SAA aplicvel e eficaz poder exigir meios de
comunicao especiais e extraordinrios, incluindo a aplicao de novas
tecnologias de informao automatizadas de base colectiva ou personalizada
-
O suporte do SAA, de tipo fixo e exclusivo
(e. g. sirenes), de tipo mvel (e. g.
Helicpteros) ou de tipo colectivo (e. g.
meios de comunicao social e agentes de
segurana), vai influenciar o grau de
fiabilidade do mesmo a longo prazo. A
informao e a preparao do pblico e das
autoridades locais e regionais (exerccios
ou ensaios peridicos) so elementos a ter
em conta no plano de emergncia.
-
Vulnerabilidade nos vales a jusante de barragens
De uma forma simplificada define-se a vulnerabilidade humana numa
determinada rea do vale, da seguinte forma:
FV = FC.AE.OS.SI.CS.NP
FC- depende das caractersticas hidrodinmicas da cheia, correspondente
ao cenrio de rotura considerado, na zona em anlise.
AE-depende do tipo de sistema de aviso e alerta e da eficcia operacional
do mesmo, incluindo a antecipao do alarme e a periodicidade de treinos
e exerccios.
OS- ndice de ocupao do solo por actividades econmicas e zonas
habitacionais.
SI- susceptibilidade fsica das estruturas ao impacto das cheias.
CS- caractersticas sociolgicas das populaes em risco.
NP- nmero de pessoas expostas ao perigo.
-
Componente social na gesto do risco
Para alm da caracterizao sociolgica das populaes que habitem o vale
a jusante e que constituem elementos de risco face a cenrios de rotura ou
de acidente, h a considerar a interveno da psicologia social nas
diferentes fases do processo:
- Fase de projecto do empreendimento, na apresentao s populaes do
mesmo, incluindo a quantificao do risco acrescido face aos benefcios,
tendo por objectivo conseguir um risco aceite e partilhado.
- Fase de elaborao do plano de emergncia, nomeadamente do sistema de
aviso e alerta e de preparao da gesto em situaes de crise.
- Fase de explorao da barragem, no que se refere implementao de
incidentes e acidentes s populaes em risco e na resposta a situaes de
crise.
-
Existem razes tericas e vantagens prticas em decompor o plano de emergncia em:
- Plano de Emergncia Interno (PEI) cujo desenvolvimento da responsabilidade do dono da obra e est centrado na barragem; materializado por um documento, identificando o conjunto de procedimentos ou de aces para assegurar o controlo da segurana na barragem e a resposta eficaz a situaes de incidente ou de acidente que ponham em causa a segurana do vale a jusante;
Planeamento de Emergncia
-
- Plano de Emergncia Externo (PEE) cujo desenvolvimento da responsabilidade do Sistema de Proteco Civil e est centrado no controlo do risco no vale a jusante; materializado por um documento onde se identificam as aces que devem ser tomadas para assegurar o controlo da segurana no vale a jusante, tendo em vista uma rpida e adequada interveno das autoridades e da populao potencialmente afectada no caso da ocorrncia de um acidente na barragem; um documento vinculativo que determina as ligaes hierrquicas e funcionais dos principais intervenientes, fixando as respectivas misses e a coordenao dos meios materiais e recursos tcnicos e humanos necessrios para fazer face s consequncias de um acidente, obrigando ainda, definio de zonamentos de risco, de planos de evacuao e de exerccios peridicos.