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CURSO DE HIDROSSEDIMENTOLOGIA
Organização do Tratado de Cooperação Amazônica – OTCA
Agência Nacional de Águas – ANA
Agência Brasileira de Cooperação – ABC
Newton de Oliveira Carvalho & Maximiliano Strasser
BRASÍLIA – Junho/2019
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EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS A
JUSANTE DA BARRAGEM
por
NEWTON DE OLIVEIRA CARVALHO & MAXIMILIANO STRASSER
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Estes efeitos no estirão são devidos à falta da carga sólida
retida no reservatório ...
EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS NO ESTIRÃO A JUSANTE DA BARRAGEM
Alterações no curso d’águaa jusante de uma barragem
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Mudanças Efeitos
Hidrológicas eno controle deinundações
Modificação da vazão;- Maior uniformidade do hidrograma; Redução da frequência e da magnitude das cheias; Maior controle de vazões máximas descarregadas; Maior segurança contra inundações; Incremento de vazões mínimas; Redução de áreas inundadas.
Morfológicas
Modificação da geometria (largura e profundidade) da seção transversal e dadeclividade do canal;
Tendência de formação de um só canal estável, quando originalmente o rio émeandrado ou tem ilhas e bifurcações;
Redução da declividade geral do primeiro estirão do rio.
- continua
EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS
NO ESTIRÃO A JUSANTE DA BARRAGEM
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Hidráulicas
Mudança de funcionamento das obras dissipadoras de energia por redução do nível de energia no rio.Quando há bacia amortecedora se pode vencer o salto hidráulico se a sua formação depende do nível deenergia do rio. Quando o controle hidráulico fica no final da bacia, chega a produzir logo a jusante umaerosão no pé da estrutura;
Rebaixamento do nível da superfície livre da água e do gradiente de energia. Afeta todas as obrashidráulicas e fluviais que dependem desse nível: obras de tomada d’água, cais, estações de bombeamento.
Perda da capacidade hidráulica do canal por crescimento de vegetação em ilhas e bancos e pela mudançamorfológica da geometria da seção e da declividade.
No leito e por erosão
O nível de descarga de centrais hidrelétricas se modifica ENERGIA;
Maiores possibilidades de navegação;
Rebaixamento do nível do leito do rio no primeiro estirão;
Aumento da erosão ou escavação total em obras construídas no primeiro estirão: pilares e fundações depontes, obras de tomada d’água, estação de bombeamento;
Modificação do processo erosivo local nas descargas de obras de vertedouro da barragem;
Encouraçamento do primeiro estirão;
Possível falha de proteção marginal sobre todo o revestimento e diques longitudinais.
Ecológicas
Ao evitar ou reduzir inundações se impede o umedecimento natural dos solos agrícolas e o recebimentode nutrientes e sedimentos em suspensão;
Evita ou reduz o enchimento com sedimento das partes baixas da planície;
A construção de barragens para água potável e sobretudo para uso agrícola, reduz as quantidades de águadoce para lagoas e mares interiores;
Ficam garantidos os cultivos (em contrapartida, embora dependente de adubação);
Quando as barragens não têm dispositivos para que subam os peixes, fica interrompido o ciclo vital dealgumas espécies.
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EQUILÍBRIO HIDROSSEDIMENTOLÓGICO
QSdQs 50
Vazão
Tamanho do
sedimento
Declividade
Descarga
de sedimentos
DeposiçãoErosão
Esquema conceitual do balanço hidrossedimentológicoproposto por LANE (1955)
O fluxo líquido e o transportede sedimentos são respostasaos processos e ao estado de equilíbrio do sistema fluvial
Princípio de auto-ajustamentoPara escoamentos naturais
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Parâmetros técnicos, como o modo de operação da barragem (fio d’água,acumulação, ...) e o tipo de vertedouro (tulipa, comporta, descarregadorde fundo) são determinantes fundamentais quanto aos impactos no sítiohidroenergético, e além deste, uma vez que modulam, respectivamente,a descarga líquida e a descarga sólida (Manyari, 2006).
Com as alterações no escoamentoprovocadas pela construção debarragens, os reservatóriospassam a reter os sedimentosmais grossos (fundamentalmenteareia), que eram transportadospela corrente fluvial.
EQUILÍBRIO HIDROSSEDIMENTOLÓGICO
O escoamento fluvial, com umacarga de sedimentos reduzidadevido à retenção nosreservatórios, tende a aumentar aerosão do canal a jusante,resultando na alteração dahidrodinâmica e das formas fluviais.
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Um efeito decorrente da erosão do leito é o rebaixamento do
nível de água. Estes rebaixamentos podem causar as seguintes
alterações e potenciais impactos a jusante de barragens:
POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
Alterações/impactos na operação da Usina
Alterações/impactos no meio físico
Alterações/impactos no meio biótico
Alterações/impactos no meio socioeconômico
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Alterações/impactos no meio físico
Mudanças na morfologia do escoamento (geometria em planta,
meandramento, largura do canal);
Erosão de margens;
Drenagem de lagos e lagoas comunicados com o rio;
Aumento do pico das cheias a jusante da barragem devido à
diminuição do armazenamento nas planícies de inundação;
Erosão progressiva nos cursos d’água afluentes (no sentido de
montante);
Exposição de barras e bancos de areia, podendo afetar a
navegação fluvial.
POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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Alterações/impactos na operação da Usina
Aumento da produção energética da usina, devido ao aumento
de queda pela redução dos níveis d’água a jusante;
Influência sobre a submergência das turbinas;
Erosão local no pé das estruturas, com a possibilidade de
deslocamento do salto hidráulico.
POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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Alterações/impactos no meio biótico
Diminuição do nível de água, podendo afetar a vegetação ciliar
na região próxima às margens;
Diminuição da frequência de alagamento da planície de
inundação, reduzindo a deposição de sedimentos e nutrientes;
Alterações físico-químicas da água do rio, com implicações no
ciclo reprodutivo das populações ícticas;
Interferência nos estágios de vida das espécies ícticas
(desenvolvimento de ovos, larvas e alevinos);
Redução da fertilização dos lagos, com perda de produtividade
e biodiversidade da fauna associada, devido ao menor
extravasamento das águas do rio.
POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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Alterações/impactos no meio socioeconômico
Interferências nas captações de água durante a estiagem;
Rebaixamento do lençol freático com impacto sobre as
atividades agrícolas locais;
Rebaixamento do lençol freático com impacto sobre as
captações de água subterrânea;
Redução de áreas agrícolas de uso comum (ilhas) em
decorrência da disponibilidade d`água e dos processos erosivos.
POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
Barragem de Oroville / Califórnia
UHE Itaipú
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POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS
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Caracterizar as principais feições geomorfológicas;
Caracterizar os principais depósitos aluvionares;
Caracterizar a vegetação ciliar;
Caracterizar os trechos com margens já erodidas
ou potencialmente instáveis
MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES A JUSANTE ...
• Visitas de campo
• Imagens de satélite
• SIG
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Geomorfologia e Depósitos Aluvionares
Cobertura Vegetal e Vegetação Ciliar
MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES A JUSANTE ...
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A falta de sedimento pelaretenção da carga sólida nabarragem e o efeito dascorrentes vão provocando aredução de depósitos em fozde rio, efeitos hojeconhecidos no Rio SãoFrancisco e no Paraíba doSul.
Exemplo do que estáacontecendo no delta do RioNilo devido a construção deAsswan.
EROSÃO NA FOZ DO CURSO D’ÁGUA
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EROSÃO NA FOZ DO CURSO D’ÁGUA
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