ACIDENTE E RECUPERAcAO DA USINA DE EMAS NOVAS NO RIO MOGI-GUAcU

ACIDENTE E RECUPERAcAO DA USINA DE EMAS NOVAS NO 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.

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.

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

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.

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.

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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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A reconstrucao propriamente dita ocorreu no muro de encontro da margem esquerda, onde. na reconstrucao, seu novo coroamento foi adaptado as estruturas dos vertedouros.

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'

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

ANEXO I

^ASA DE FORCA EM1S ✓ECH/ E EMA'

N0v/

i

ANEXO It

VISTA GERAL DURANTE A ENCHENTE ONDE OBSERVA-SE A QUANTIDADE DE CAPIM ACUMULADO

VISTA GERAL DO VERTEDOURO APOS OS SERVICOS DE RECUPERAQAO