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XVI SEMIN4RIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS
USINA DE FURNAS
ASSOREAMENTO DO RESERVAT6RIO
INFLUENCIA DO PROCESSO NAS INUNDAQOES
TEMA II
ERTON CARVALHO
ENGENHEIRO CIVIL
FURNAS - CENTRAIS ELETRICAS S.A.
JOSE EDUARDO MAIA CASTRO
ENGENHEIRO CIVIL
FURNAS - CENTRAIS ELETRICAS S.A.
553
1 1 + I it
1. INTRODUQAO
As inundacoes verificadas nos ultimos anos na localidade de Ri-
beirao Vermelho (Fig. 1), a montante do Reservatorio da Usina
de Furnas, fez com que fossem realizados estudos que permi-
tissem diagnosticar as causas principais do agravamento destas
inundagoes, estimar as niveis de seguranga para ocupagao das
reas adjacentes a calha fluvial, bem coma sugerir medidas corre
tivas para o equacionamento do problema.
2. ANALISE DO PROBLEM
0 Rio Grande, a montante da Usina de Furnas, virgem da influen-
cia do homem ate meados de 1960, sofreu sensiveis mutacoes no
seu regime hidro-sedimentologico com a implementacao dos reser-
vatorios de Camargos e de Furnas, respectivamente a partir de
maio de 1960 e janeiro de 1963.
A experiencia tem comprovado que as reservatorios artificiais
provocam a decantacao e retencao dos materiais solidos, rompen
do o equilibria sedimentologico do curso d'agua, inclusive lan
Cando, a jusante das barragens, uma 5gua esteril, desprovida de
seres vivos e materiais solidos c com maior poder energetico.
Nestas condicoes, o rio tende a procurar um novo perfil de equi
librio, causando muitas vezes erosoes significativas no leito e
margens e eventualmento colocando em risco obras de arte ou ou-
tros tipos de estruturas implantadas sobre a calha fluvial e ad
jacencias. Abstraindo-se dos demais problemas ambientais da cri
acao do reservatorio em relacao ao eco-sistema anteriormente
existente, o mesmo gera, atraves do processo do assoreamento,
restricoes a sua vida util e altera o comportamento das inunda-
g6es nos trechos fluviais sujeitos a influencia de remanso. n
nestes trechos que se inicia o mecanismo do decantacao dos ma-
teriais solidos em suspensao e sao evidenciados, de uma manei-
ra significativa, as depositos dos materiais solidos de arrasta
mento. Convem ressaltar quo esse assoreamento resulta do varios
fatores, estando entre eles o desmatamento no planificado e o
mau use do solo das margens. Nesses casos, podem ocorrer prejui
zos as comunidades ribeirinhas, principalmente quando da ocor -
r&ncia de cheias excepcionais. Este fenomeno foi diagnosticado
na regiao da cidade de Ribeirao Vermelho e circunvizinhancas
conforme descrito nos itens seguintes.
555
3. ESTUDOS REALIZADOS
Foi realizado um levantamento das cheias ocorridas em Ribei-
rao Vermelho, nas condigoes naturais, periodo de 01/46 a 04/60,
e apos a implantagao dos reservatorios, periodo de 05/60 a
05/83. Os valores maximos anuais do ultimo periodo foram obti-
dos atraves de correlagoes com os postos Fazenda Laranjeiras
(Rio Aiuruoca), Madre de Deus de Minas (Rio Grande), Ibituruna
(Rio das Mortes) e Itumirim (Rio Capivari), todos eles situa-
dos em locais sem influencia de reservatorio (Fig.l).
As vaz6es extremas em fungao dos tempos de recorrencia foram do
terminadas atraves do ajuste da distribuigao de Gumbel a serie
de vaz6es maximas naturais,abrangendo todo o periodo 46/83,con
forme Quadro 1.
Os niveis d'agua para diversas recorrencias em condigoes natu-
rais foram determinados atraves da curva-chave do posto fluvio-
metrico de Ribeirao Vermelho. Para as condigoes atuais, apos a
construgao da Usina Hidroeletrica de Furnas, os mesmos foram ob
tidos atraves da aplicagao de programa de remanso baseado na
metodologia do "Standard Step Method", num trecho do Rio Gran-
de com 49,7 km, compreendido entre o reservatorio da UIIF de
Furnas e a cidade de Ribeirao Vermelho,envolvendo 41 sego-es
transversais. A aferigao do coeficiente de "Manning" foi feita
para varias vaz6es observadas na faixa de 350 a 1596 m3/s, con-
forme Quadro 2. Convem ressaltar que os altos valores do coefi-
ciente de "Manning",indicados no quadro anterior, deixaram de
ter expressividade como indicagao apenas da rugosidade no tre-
cho em questao. Na realidade estes valores sao representativos
de um novo parametro que envolve, alem da rugosidade, os efei-
tos da geometria e assoreamento no trecho fluvial provocado po-
lo reservatorio. 0 Quadro 3 apresenta,para vaz6es de varias re-
correncias,os niveis d'agua em Ribeirao Vermelho,considerando a
reservatorio de Furnas em alguns niveis operativos. A simulagaoi,
atraves do programa de remanso,para varias vazoes associadas a
depleg6es no reservatorio, da cota 768,00 a 762,00 m, mostrou
que a influencia. do reservatorio so se faz sentir pares vazoes
inferiores a 1.000 m3/s. As Fig. 2 e 3 mostram o comportamento
das curvas de remanso para vazoes de 900 e 1500 m3/s respectiva
556
i
mente. Estes estudos permitiram definir, para o posto de Ribei-
rao Vermelho, as isolinhas de remanso correspondentes a situa-
g6es de niveis d'agua no reservatorio e compara-las com a curva
-chave natural (Fig.4). Pela analise destas fung6es,pode-se ve-
rificar que ha uma diferenga de aproximadamente 2,70 a 3,00m en
tre a curva natural e as isolinhas de remanso, indicando tambem
que as deplecoes no reservatorio no influenciaram, de maneira
significativa,o comportamento dos niveis d'agua, neste local,pa
ra vazoes superiores a 1000 m3/s. Este valor corresponde a uma
vazao natural de aproximadamente 2 anos de recorrencia, o que
vem mostrar que as deplecoes no reservatorio no amenizam os e-
feitos de inundarao da cidade de Ribeirao Vermelho para vazoes
excepcionais. Por outro lado, essa influencia e representativa
para as vaz6es de maior frcqu6ncia, como mostram as curvas de
permanencia da Fig.5. A conclusao mais importante e a constata
gao do assoreamento generalizado da calha fluvial o qual provo
cou sua elevagao em aproximadamente 3m. As Fig . 4 e 5, acima re-
feridas, mostram este defasamento entre a curva-chave natural e
as isolinhas de remanso, bem como a defasagem das curvas de du-
rarao.
De maneira analoga, esses estudos foram realizados consideran-
do-se restrigoes operativas na Usina Hidrocletrica de Camargos,
situada a montante, obtendo-se maior influencia na amenizagao
das enchentes na cidade de Ribeirao Vermelho. Por exemplo, a
cheia ocorrida em 22/03/83, com aproximadamente 21 anos de re-
correncia, atingiu no local a elevagao 773,40m, isto e, 68cm
superior ao nivel d'agua quo ocorreria caso acontecesse uma va-
zao de 21 anos do recorr&ncia, com uma restrigao em Itutinga/
Camargos de 300 m3/s.
4. CONCLUSAO
Foi constatado, atrav&s dos estudos realizados,que houve um as-
soreamento generalizado do estirao fluvial do Rio Grande no tre
cho da cidade de Ribeirao Vermelho ate a entrada do reservato-
rio da Usina Hidroel&trica do Furnas. Este assoreamento agra-
vou os efeitos das enchentes locais, principalmente no que se
refere a permanencia das inundacoes.
557
Observou-se que o eventual controle sobre as vazoes a montante
de Ribeirao Vermelho a mais importante do que o estabelecimento
de deplecoes no Reservatorio de Furnas.
RESUMO
0 trabalho analisa os efeitos do agravamento das inundacoes que
vem ocorrendo na localidade de Ribeirao Vermelho, as margens do
Rio Grande, no estado de Minas Gerais, decorrentes de processo
de assoreamento, nao so funcao da existencia do reservatorio da
Using de Furnas, como tambem pela grande quantidade de materia
solida proveniente de desmatamentos e da ocupacao desordenada
das margens do rio principal e adjacencias. Compara o atual pro-
cesso de inundacao com as condicoes que existiam antes da cons -
trucao da barragem, permitindo enfatizar os efeitos ambientais
decorrentes da implantacao do reservatorio. Apresenta tambem uma
analise estatistica das ref^ridas cheias, bem como o aumento da
permanencia das inundacoes.
558
QUADRO 1
Vaz6es de Projeto em Ribeirao Vermelho
TR
(ANOS)
Q
M3/S
1 1450
2 1844
3 2074
4 2237
5 2364
10 27 58
15 2988
20 3152
25 3279
30 3382
50 3672
75 3903
100 4066
200 4460
500 4981
1000 5374
2000 5768
5000 6289
10000 6683
559
QUADRO 2
Pesquisa do valor de "n" para niveis observados em 82/83.
DATA
23/05/833
17/05/83
14/06/83
18/06/83
19/06/83
27/06/83
27/04/833
06/04/83
29/04/833
03/06/833
316/06/83
14/06/83
14/04/833
313/04/83
31/05/833
10/06/83
09/06/833
06/06/83
14/01/833
03/01/83
26/12/822
22/03/83
LEITURA
EM REGUAEM RIB.VERMELHO
(m)
COTA DO"NA" DO
"NA" EM RESERVA-RIBEIRAO TORIO DE
VERMELHO FURNAS(m) (m)
VAZAO
EMMACAIA
(m3/s)
n
(AJUSTA-DO)
0,40 768,90 767,66 350 0,20
0,70 769,20 - 381 -
0,80 769,30 - 394 -
1,02 769,52 767,61 680 -
1,20 769,70 767,60 652 -
1,37 769,87 767,70 524 0,22
1,40 769,90 - 520 -
1,54 770,04 767,57 572 -
1,70 770,20 767,88 611 0,22
1,90 770,40 767,92 605 -
2,01 770,61 767,65 720 0,22
2,34 770,84 767,69 750 -
2,48 770,98 767,89 770 -
2,68 771,18 767,96 770 0,22
2,89 771,39 767,95 720 -
3,00 771,50 767,88 790 -
3,28 771,78 767,91 990 0,23
- 772,30 767,91 1177 0,24
- 772,47 767,06 1284 0,24
- 772,30 767,27 1323 0,24
- 772,45 767,41 1408 0,24
- 773,40 768,00 1596 0,29
560
QUADRO 3
Niveis d'agua em Ribeirao Vermelho
para diversas recorrencias
TR QREG
NA em Ribeirao Vermelho para
NR Furnas na (m)
(anos) (m3/s)768,00 767,50 767,00 766,50
10 1417 772,61 772,51 772,50 772,49
15 1515 773,09 772,91 772,91 772,91
20 1584 773,39 773,37 773,37 773,35
30 1680 773,57 773,55 773,54 773,54
50 1799 773,78 773,76 773,75 773,75
100 1959 774,04 774,04 774,03 774,03
561
0
0
N
562
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Q
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564
COTAALTIMETRICA
(m)
4
772-
770,
- N.A. EM RIBEIRAO VERMELHO
EM CONDIc6ES NATURAIS
768
764500 1000 1500
VAZOES(m3/s)
FIG.4 - N.A. EM RIBEIRAO VERMELHO ANTES E APOS A
CONSTRUQAO DAS UHE DE ITUTINGA /CAMARGOS E
FURNAS.
565
NIVEIS
D'AGUA(m)
N A EM RIBEIRAO VERMELHO
N RFURNA$
: 768,00m
N A EM RIBEIRAO VERMELHO
NR z 766,00mFURNAS
N.A EM RIBEIRAO VERMELHO EM
CONDICOES NATURAIS
0r- I - - - - t __. 7 -
25 50 75 100 PERMANENCIA (%)
FIG. 5 - CURVA DE PERMANENCIA EM RIBEIRAO VERMELHOPARA DIVERSOS NIVEIS NO RESERVATORIO DEFURNAS E CONDIcOES NATURAIS.
566