Estudo sobre o comportamento hidrogeotécnico da ombreira direita da barragem do Ribeirão João Leite

Abstract

A segurança de barragens é de grande interesse para a sociedade, tendo em vista que, em caso de rompimento, podem causar impactos de ordem socioambiental e econômicos graves, até perdas de vidas humanas. Dessa forma, o monitoramento contínuo com base em inspeções visuais e instrumentação hidrogeotécnica fornecem informações importantes sobre o desempenho efetivo de barragens, permitindo a identificação de eventuais desvios de comportamento que comprometam a segurança da estrutura. O presente trabalho tem como objetivo a investigação do comportamento hidrogeotécnico da ombreira direita da barragem do Ribeirão João Leite, localizada em Goiânia/GO, com base na análise e interpretação dos dados das séries históricas do monitoramento piezométrico e de vazões de drenagem associados com simulações numéricas de fluxo permanente e transiente bidimensional pelo Método dos Elementos Finitos utilizando parâmetros calibrados. A barragem estudada consiste em uma estrutura mista de gravidade em CCR com fechamento junto às ombreiras em maciço de terra com solo argiloso, assente sobre fundação composta por maciço de gnaisse com veios de quartzito. A região de contato entre materiais da ombreira direita foi estudada devido à presença de ocorrências no talude do maciço de terra e no interior da galeria de drenagem, bem como pelas vazões dos drenos de fundação ser de magnitude significativamente maior do que as vazões na região da ombreira oposta. Com base nas análises realizadas foi possível concluir que o comportamento hidrogeotécnico da barragem na região da ombreira direita é comandado, principalmente, pelas fraturas e feições com maior condutividade hidráulica do maciço rochoso da fundação. As simulações considerando a hipótese de ineficiência dos drenos de fundação indicaram incrementos de pressões de aproximadamente 36% na fundação do Bloco 02 e de 156% no tapete drenante a jusante, confirmando que esses dispositivos desempenham papel importante no controle de pressões pela fundação. Os dados das séries históricas do monitoramento piezométrico e de vazões de drenagem foram fundamentais para o desenvolvimento de modelos representativos e confiáveis da situação real, resultando em um melhor conhecimento do desempenho efetivo da estrutura.

The safety of dams is of great interest to society, considering that, in case of failure, they can cause serious socio-environmental and economic impacts and even human lives losses. Thus, continuous monitoring based on visual inspections and hydrogeotechnical instrumentation can provide important information on the effective performance of dams, allowing the identification of possible deviations in behavior that compromise the safety of the structure. The present work aimed to investigate the hydrogeotechnical behavior from the right abutment of the Ribeirão João Leite dam, located in Goiânia/GO, based on the data analysis and interpretation of an historical series of piezometric and flow rate monitoring associated with two-dimensional seepage analysis under steady-state and transient conditions using the Element Finite Method with calibrated parameters. The analyzed dam consists of a RCC gravity structure with earthfill abutments and a rock foundation on gneiss with quartzite veins. The right abutment region was studied due to some visual evidences of flow observed in the slope and inside the drainage gallery. The magnitude of the foundation drainage flow rate was also significantly greater than at the other abutment. Based on the analyzes carried out, it was possible to conclude that the hydrogeotechnical behavior of the dam in the region of the right abutment is mainly controlled by the fractures and features with higher hydraulic conductivity of the foundation rock massif. The simulations considering the hypothesis of inefficiency of the foundation drains indicated pressure increments of approximately 36% in the foundation of Block 02 and of 156% in the drainage mat downstream, confirming that these devices play an important role in controlling pressures through the foundation. The historical data from piezometric and flow rate monitoring were essential to obtain representative and reliable models of the actual situation, resulting in a deeper understanding of the structure performance.