Observações de percolação pela fundação (aspecto da água) e medidas de poropressões ao

poropressões ao longo do tempo: Fator de peso WF(obs)

Fonseca (2003) relata que as estruturas de terra e enrocamento da Barragem São Simão são monitoradas por 37 piezômetros tipo Casagrande (PCs) e 62 piezômetros pneumáticos tipo Hall (PHs), instalados ao longo dos maciços e fundações das barragens esquerda e direita, nas seções mostradas nas Figuras 5.30, 5.31, 5.34, 5.36 e 5.37. As Figuras 5.32a e 5.32b mostram exemplo de leitura sendo realizada em Piezômetro Casa Grande Modificado, no qual vários dados são mostrados nas páginas seguintes.

Figura 5.32a Figura 5.32b

Figuras 5.32 – Piezômetro Casa Grande Modificado PC-501

Os dados de piezometria da barragem de terra da margem direita, mostrados na Figura 5.33, representam as leituras da seção três da barragem da margem direita (FIG. 5.34), que conta com três piezômetros pneumáticos Hall instalados na fundação em solo residual. Nessa seção ainda há seis piezômetros Hall instalados nas zonas de cascalho de terraço e de argila. Há também dois piezômetros Casagrande instalados na zona de random.

Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 139

Fonseca (2003) relata sobre a estabilidade do fluxo de água no maciço, demonstrado pelos valores de poropressões que acompanham as variações de nível d’água do reservatório. Observa-se a estabilidade dos valores de cotas piezométricas em cinco seções instrumentadas com piezômetros ao longo do aterro e fundações, na barragem de terra da margem direita (seções 1, 2, 3, 5 e 6). As maiores variações ocorreram durante o período de enchimento do reservatório (FIG. 5.33).

Viotti et al. (2006) ressaltam que os piezômetros de fundação estão praticamente estabilizados e mostram perda de carga aproximadamente linear entre eles.

Usina Hidrelétrica de São Simão - Piezômetro pneumático Hall

SSMDPH301 SSMDPH302 SSMDPH303 SSMDPH304 SSMDPH305 SSMDPH306 SSMDPH307 SSMDPH308 NA Mon (m) Cota piezom étrica (m ) N.A. M ontante 310,000 320,000 330,000 340,000 350,000 360,000 370,000 380,000 390,000 400,000 410,000 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007

Figura 5.33 – Registros típicos das leituras dos piezômetros instalados na BTMD –

Seção 3 – Estaca 0 + 810

Fonte: CEMIG – GA/SM.

Observa-se pela Figura 5.35 que os valores de poropressões dos instrumentos instalados na fundação não apresentam aumentos súbitos. Esse fato se deve às condições geológicas da fundação, que possibilita boa percolação da água, sem haver aumento das poropressões.

Figura 5.34 – Barragem de terra da margem direita – Seção 3 – Estaca 0 + 810 m Fonte: Modificado de FONSECA, 2003, Anexo I.

Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 140 Figura 5.35 – Registros típicos de poropressões na BTMD Seção 1 – Estaca 0 + 460

Fonte: CEMIG – GA/SM.

A Figura 5.36 mostra a seção 6 posicionada na estaca 1 + 440m, em que há oito piezômetros Hall e um piezômetro Casagrande (PC601) instalado no interior do filtro inclinado e junto ao paramento de jusante, para controle de potenciais anomalias do fluxo nessa região da interface.

Figura 5.36 – Barragem de terra da margem direita – Seção 6 – Estaca 1 + 440,0 m Fonte: Modificado de FONSECA, 2003, Anexo I.

Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 141

Viotti et al. (2006) destacam que os piezômetros localizados a montante do eixo apresentam perda de carga, já os de jusante apresentam ligeira elevação de carga. Uma junta de consultores realizou visita técnica em agosto de 2006 e relatou que as cargas elevadas são comuns em região de percolação preferencial como é o contato solo/concreto. A Figura 5.35 mostra que os resultados de leituras de poropressões apresentam-se aproximadamente estabilizadas com ligeira tendência de queda, confirmada pelos valores da Tabela 5.15, que tiveram leituras realizadas em 24/09/1979 (NA 401,1m) e 18/03/2005 (NA 401,0m).

Tabela 5.15 – Leituras de piezômetros, 24.09.79 e 18.03.05, NA 401,0 m

Piezômetro Distância à estrutura (m) Afastamento (m) Cota da célula (m) Cota Piezométrica (m) 1979 2005 PH 603 0 2,5 mont. 368,0 381,8 382,9 PH 605 0 2,0 jus. 368,0 379,4 382,7 PH 608 0 5,0 mont. 388,7 396,6 395,9 PH 611 0 2,0 jus. 385,0 386,2 385,4 PH 602 10 7,5 mont. 368,0 382,9 383,9 PH 606 10 2,5 jus. 368,0 381,2 382,3 PH 609 10 7,5 mont. 388,7 394,1 391,8 PH 612 10 2,5 jus. 385,0 386,7 385,5

Fonte: Modificado de VIOTTI et al., 2006, p. 27.

As informações relativas à instrumentação da barragem da margem esquerda são descritas a partir desse ponto. Um dos tipos de instrumentos são os piezômetros, Fonseca (2003) relata informações sobre o comportamento desses instrumentos instalados na seção um, estaca 3 + 160 mostrados na Figura 5.37. As informações foram confirmadas em visita técnica realizada pelo autor desta dissertação, em 11 e 12/01/2007, como ilustra as Figuras 5.38 e 5.39, onde houve a oportunidade de acompanhar os métodos usados nas leituras da instrumentação, em evidência as leituras em piezômetros modelo Hall.

Um dos fatos observados nos resultados da instrumentação na fundação da barragem esquerda é a redução contínua de cargas piezométricas, no sentido montante-jusante. Isso decorre da eficiência do tapete impermeabilizante, construído a montante da barragem e da cortina de injeção executada nas fundações das barragens de transição e concreto. Esse fato pode ser observado nos gráficos das Figuras 5.40 e 5.41, que mostram os valores de cotas piezométricas inferiores aos estabelecidos em projeto, inclusive inferiores aos limites máximos permitidos.

Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 142 Figura 5.37 – Seção 1 – Barragem de terra da margem esquerda – Estaca 3 + 160 m

Fonte: Modificado de FONSECA, 2003, Anexo I

Figuras 5.38 - Leitura de piezômetros hidráulicos PH’s (margem esquerda)

Figura 5.39 – Quadro de Piezômetros Hidráulicos PHs

Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 143 Figura 5.40 – Registros típicos das leituras dos piezômetros pneumáticos instalados na

BTME – Seção 1 – Estaca 3 + 160 m

Fonte: CEMIG – GA/SM.

Figura 5.41 – Registros típicos de leituras de poropressões – BTME Seção 1- Est. 3+160 m Fonte: CEMIG – GA/SM.

Outro fator considerado é o aspecto das águas percoladas, mostrados nas Figuras 5.23 e 5.24, comentadas no item 5.4.8. A água apresenta-se cristalina e sem registro de fatos de alteração brusca em sua coloração e/ou volume, ao longo dos 29 anos de monitoramento.

Usina Hidrelétrica de São Simão - Piezômetro pneumático Hall

SSMEPH101 SSMEPH102 SSMEPH103 SSMEPH104 SSMEPH105 NA Mon (m)

Cota piezométrica (m) N.A. Montante 310,000 320,000 330,000 340,000 350,000 360,000 370,000 380,000 390,000 400,000 410,000 1975 1979 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 UHE -

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Análise de dados: Conforme descrito anteriormente, o monitoramento de 99 piezômetros em 29 anos de operação não demonstra aumento súbito de poropressões ou mesmo aumento gradual de cota piezométrica. Essas informações, comparadas aos dados da Tabela 5.22

determinam o fator de peso para observações de poropressões WF(obs) = 0,8. Considere

também o fator de peso para observações de percolação WF(obs) = 1,0, pois a água mostra-se

limpa, cristalina e com volumes estáveis.

Mantendo-se o princípio da situação mais desfavorável, optou-se pelo fator de peso

WF(obs)=1,0. De acordo com esse fator na leitura da Tabela 5.22, determina-se a probabilidade

qualitativa como “neutra”.