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A SEGURANÇA
DE BARRAGENS
E A GESTÃO DE
RECURSOS HÍDRICOS
NO BRASIL
Brasília, janeiro de 2005
Rogério de Abreu Menescal
Organizador
2ª edição
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2
Ministério da Integração Nacional – Brasília, 2005 - 2ª edição
As opiniões, interpretações e conclusões aqui apresentadas são dos autores e não devem ser
atribuídas, de modo algum, ao Ministério da Integração Nacional nem às suas instituições
afiliadas. O Ministério da Integração não garante a precisão das informações incluídas nesta
publicação e não aceita responsabilidade alguma por qualquer conseqüência de seu uso.
É permitida a reprodução total ou parcial do texto deste documento, desde que citada a fonte.
Ministro de Estado da Integração Nacional
Ciro Ferreira Gomes
Secretário-Executivo
Marcio Araujo de Lacerda
Secretário de Infra-Estrutura Hídrica
Hypérides Pereira de Macedo
Diretor do Departamento de Desenvolvimento Hidroagrícola
Ramon Flávio Gomes Rodrigues
Organizador
Rogério de Abreu Menescal
Ministério da Integração Nacional
Esplanada dos Ministérios – Bloco E
6º, 7º, 8º e 9º andares
CEP: 70062-900
Brasília – DF
www.integracao.gov.br
Contato
ugpo@proagua.gov.br
Ministério da Integração Nacional
A Segurança de Barragens e a Gestão de Recursos Hídricos no Brasil
/ [Organizador, Rogério de Abreu Menescal]. _ Brasília : Proágua,
2005.
316 p.
I. Proágua II. Menescal, Rogério de Abreu, coord. Inclui Bibliografia. 1.
Segurança de Barragens, 2. Gestão de Recursos Hídricos, 3. Controle
de Cheias, 4. Recuperação e Manutenção de Obras Hídricas, 5.
Análise de Risco, 6. Acidentes em Obras Hídricas, 7. Operação de
Reservatórios, 8. Levantamentos Batimétricos.
Impressão Estação Gráfica www.estagraf.com.br
3
APRESENTAÇÃO
Os acidentes com barragens no Brasil têm se agravado nos últimos anos.
Em 2001 destacou-se o acidente da mineração Rio Verde. Em 2002 registramos
diversas ocorrências de pequeno porte. Em 2003 o destaque foi o acidente com a
barragem de rejeitos industriais de Cataguases, que, além de diversos impactos
ambientais, causou o desabastecimento de aproximadamente 600 mil habitantes
por quase 1 mês. Já em 2004, os eventos metereológicos adversos, combinados
com a falta de manutenção de infra-estrutura hídrica, resultaram na ruptura de
mais de 200 barragens de diversos tamanhos e tipos, causando diversas mortes e
os mais variados danos materiais, ambientais e sociais. Nesse ano merece desta-
que o caso da Barragem de Camará.
Esse quadro de desmazelo não pode continuar. Para tentar encontrar uma
forma sustentável do ponto de vista legal, econômico, social e institucional existem
propostas, como o PL 1181/2003, de autoria do Deputado Federal Leonardo Monteiro
e respectivo substitutivo, do Deputado Federal Fernando Ferro, que tenta estabele-
cer uma Política Nacional para Segurança de Barragens, cuja versão mais atual
anexamos a este volume.
Também consciente desse problema o Ministério da Integração Nacional,
em parceria com a Agência Nacional de Águas, tem envidado esforços no sentido
de elaborar um diagnóstico da situação da segurança das barragens existentes e
em construção em todo o território nacional, com ênfase para as obras que
representem ameaça à vida, à saúde ou à propriedade.
Concomitantemente, existem tentativas de alocar recursos específicos do
OGU para manutenção e recuperação de infra-estrutura hídrica, garantindo assim
meios de viabilizar a melhoria da segurança das obras mais prioritárias.
É no sentido de aprimorar o entendimento do problema, sua relação com a
gestão dos Recursos Hídricos, e suas possíveis soluções, que apresentamos essa
coletânea dos trabalhos publicados em parceria com diversos autores.
MARCIO ARAUJO DE LACERDA
Secretário-Executivo
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5
NOTA SOBRE OS AUTORES
Rogério de Abreu Menescal, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do Ceará-
UFC em 1989, Mestre em Geotecnia, pela Universidade de Brasília em 1992, Doutorando em
Recursos Hídricos (tese em andamento), pela UFC. Chefe do Setor de Barragens da
Aguasolos Consultoria, Chefe da Divisão de Produção de Recursos Hídricos da Secretaria
de Recursos Hídricos do Ceará-SRH-CE, Técnico em Planejamento e Gestão de Recursos
Hídricos da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará-COGERH-CE,
Chefe do Departamento de Monitoramento da COGERH-CE, Chefe da Gerência Eletromecânica
da COGERH-CE, Professor de Barragens e Fundações e Obras de Terra da UFC, Diretor de
Operações e Monitoramento da COGERH-CE, Assessor da Presidência da Agência Nacional
de Águas. Atualmente é Coordenador do Proágua Semi-Árido (Componente Obras), um
programa no valor de US$ 330 milhões, desenvolvido em parceria com o Banco Mundial,
JBIC e UNESCO.
Alexandre de Sousa Fontenelle, Engenheiro Geotécnico formado na Universidade Federal
do Ceará-UFC em 1983, Mestre em Mecânica dos Solos, pela COPPE/UFRJ em 1987,
Doutorando em Recursos Hídricos (tese em andamento), pela UFC. Engenheiro Geotécnico
do Depto. de Geologia e Geotecnica da Enge-Rio Engenharia e Consultoria-RJ, Engenheiro
Geotécnico da Magna Engenharia-RS, Engenheiro da VBA Consultores, Professor de
Mecânica dos Solos e Fundações da UNIFOR, Técnico em Planejamento e Gestão de
Recursos Hídricos da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará-
COGERH-CE, Chefe do Departamento de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas da
COGERH-CE, Superintendente das Bacias Metropolitanas da COGERH-CE. Atualmente é
Gerente de Segurança e Infra-estrutura da COGERH-CE.
Antonio Nunes de Miranda, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do Ceará -
UFC , Brasil em 1969, Mestre em Geotecnia pela Pontificia Universidade Católica do Rio de
Janeiro, Brasil em 1972, Doutor em Engenharia Civil pela Colorado State University, Colorado,
Estados Unidos em 1988. Foi Engenheiro da Geotécnica SA, Diretor da Geonorte – Engenharia
de Solos e Fundações Ltda, Professor Titular Mecânica dos Solos da UFC, Sub-Secretário
de Recursos Hídricos do Estado do Ceará, Diretor do Centro de Tecnologia da UFC e
Diretor de Tecnologia e Desenvolvimento da Companhia de Água e Esgoto do Ceará,
atualmente é Consultor Independente.
Daniel Sosti Perini, Engenheiro Civil, formado na Universidade de Brasília, em 1999. Membro
do corpo de Engenheiros da TSG engenharia e projetos, responsável pela elaboração de
projetos de barragens para atender PCHs. Técnico em cálculo estrutural, tendo participado
do projeto das Eclusas 1 e 2 de Tucuruí e da Barragem de Campos Novos, pela TSG engenharia.
Atualmente, técnico em barragens e sistemas hídricos do Ministério da Integração Nacional,
trabalhando no Programa Proágua-Semi-Árido.
6
Ernesto da Silva Pitombeira, Engenheiro Civil, formado pela antiga Escola de Engenharia
da Universidade Federal do Ceará-EEUFC, no ano de 1968, Mestre em Recursos Hídricos
pelo Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, do Departamento de Engenharia Hidráulica
e Ambiental do Centro de Tecnologia da UFC, em 1985, e PhD em Engenharia pelo College
of Engineering and Physical Sciences da University of New Hampshire- USA, 1993.
Engenheiro do DNOCS, onde exerceu cargo de Chefe do Serviço de Estudos Integrados e
do Serviço de Hidrologia da 2a.DR. Exerceu várias atividades de Campo, como execução de
Projetos de Abastecimento Dágua, de Irrigação, de Estradas, de Pontes, de Barragens. Na
iniciativa privada, exerceu o cargo de Diretor de Projetos da Aguasolos-Consultora de
Engenharia Ltda. Na Universidade Fedral do Ceará, onde é professor, foi Coordenador do
Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil - Recursos Hídricos por dois mandatos, onde
coordenou a implantação do Doutorado em Recuros Hídricos. Exerceu a Função de Diretor
do Centro de Tecnologia da UFC por dois mandatos, tendo implantado cursos de grduação
e pós-graduação.
As áreas de interesse do prof. Ernesto são a Hidrologia, Água Subterranea, com enfoque
no escoamento em meio fraturado e Modelagem Matemática em Recursos Hídricos.
É professor de várias disciplinas nos cursos de graduação em engenharia e Cursos de Pós
Graduação da UFC. Participou da elaboração do primeiro esboço do Plano Estadual de
Recurso Hídricos do Ceará, tendo sido representante da UFC no Conselho Estadual de
Recursos Hídricos do Estado do Ceará. Atualmente exerce as funções de Chefe do
Deprtamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental - CT-UFC.
Francisco Lopes Viana, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do Ceará – UFC
em 1974, Mestre em Engenharia de Recursos Hídricos (Hidrologia), pela Universidade Federal
do Ceará – UFC, em 1976. Professor Adjunto da Universidade de Fortaleza – UNIFOR,
Pesquisador Especialista em Hidrologia da ASTEF/UFC; Coordenador do NATI – Núcleo
de Atividades Tecnológicas Integradas da Universidade de Fortaleza – UNIFOR;
Coordenador do Programa NUTEC; Secretário-Executivo do CEDTC/CE – Conselho Estadual
de Desenvolvimento Científico; Presidente da FUNCEME – Fundação Cearense de
Meteorologia e Recursos Hídricos; Conselheiro da FUNCAP – Fundação Cearense de
Amparo à Pesquisa; Diretor-Presidente da COGERH – Companhia de Gestão dos Recursos
Hídricos do Ceará. Atualmente é Superintendente de Outorga e Cobrança da Agência
Nacional de Águas.
Joaquim Gondim, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal de Pernambuco em
1979, Mestre em Recursos Hídricos, pela Universidade Federal do Ceará em 1983, Mestre
em Economia Rural, pela Universidade Federal do Ceará em 1992. Foi Diretor de Operações
e Diretor de Planejamento da COGERH, entre 1995 e 2000. É atualmente Superintendente de
Usos Múltiplos da ANA.
Manuel Pereira da Costa, Físico, formado na Universidade Federal do Ceará - UFC em 1981,
especialização em Meteorologia Física (UFAL 1982). Assistente Técnico da Fundação
Cearense de Meteorologia - FUCEME, Operador de Nucleação da FUNCEME, Físico da
7
FUNCEME, Superintendente Técnico da FUNCEME, Diretor Técnico da FUNCEME,
Presidente interino da FUNCEME, Assessor Técnico da Companhia de Gestão dos Recursos
Hídricos - COGERH, Consultor da firma DPM Engenharia LTDA, Atualmente é Diretor
Técnico da Firma GRYPHO Engenharia.
Marisete Dantas de Aquino. Engenheira de Pesca, formada na Universidade Federal do
Ceará em 1978. Mestre em Engenharia Civil, pela Universidade Federal do Ceará em
1986.Mestre em “Sciences et Techniques de l”Environnement” , pela École National des
Ponts et Chaussées, em Paris - França em 1992.Doutor em Meio Ambiente pela École des
Hautes Études de Paris- França em 1996.Consultor (Especialista IV) de Meio Ambiente do
Instituto Interamericano de Cooperação para à Agricultura - IICA - de 1996 a 1998. Professor
Adjunto do Curso de Mestrado e Doutorado em Engenharia Sanitária e Ambiental e Recursos
Hídricos da Universidade Federal do Ceará desde 1998. Autor de vários trabalhos
apresentados em Congressos, Simpósios e Seminários. Coordenador de vários Projetos de
Pesquisas junto ao Curso de Engenharia Civil da UFC. Professora no Curso de Mestrado
em Engenharia de Transporte e Curso de Mestrado em Geologia da UFC. Tutor do “Programa
Duplo Diploma” do Curso de Engenharia Civil - (Brasil - França).
Nelson Neiva de Figueiredo, Engenheiro. Civil, pela Escola de Engenharia da Universidade
Mackenzie. Mestre em Recursos Hídricos - UFC. Doutorando em Recursos Hídricos – UFC.
Especialista em Operação de Usinas Hidroelétricas e Subestações – FURNAS. Engenheiro
do Departamento de Estruturas da THEMAG Engenharia. Engenheiro do Departamento de
Hidráulica e Hidrologia da THEMAG Engenharia. Assessor do Chefe do Escritório de São
Paulo de FURNAS. Técnico em Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos da Companhia
de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará – COGERH.
Paulo Teixeira da Cruz, Engenheiro Civil, formado na Universidade Presbiteriana Mackenzie,
São Paulo, Brasil em 1957, Mestre em Engenharia Civil pela Massachusetts Institute Of
Technology, MIT, Estados Unidos em 1960, Doutor em Engenharia Civil pela Universidade
de São Paulo, USP em 1964, Pós-Doutorado pela University of California, U.C., Berkeley,
Estados Unidos em 1972, Pós-Doutorado pela University of London, UL, London, Inglaterra
em 1972, Pós-Doutorado pela Laboratório Nacional de Engenharia Civil, LNEC, Portugal.1991.
Prof. Dr. da Universidade de São Paulo, dedicação exclusiva desde 1961. Atua na área de
Obras de Terra e Enrocamento. Tem 4 livros publicados e 57 Trabalhos publicados em anais
e eventos. Orientador de 18 dissertações de mestrado e 7 Teses de doutorado.
Roneí Vieira de Carvalho, Engenheiro Civil, com especialização em Obras Hidráulicas e
Sanitárias, Pela Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1970.
Professor de Hidrologia e Mecânica dos Fluidos, em curso de Extensão em Engenharia
Sanitária - fundação Instituto Oswaldo Cruz / Ministério da Saúde, Rio de Janeiro, RJ de
1972 a 1974. Consultor nas áreas de Hidrologia, Hidráulica e Obras Sanitárias nas seguintes
empresas: Noronha Engenharia S.A; Engehidro Consultoria, Estudos e Projetos S/C Ltda.;
Hicon Engenharia Ltda.; Geoprojetos Engenharia Ltda.; CALTEC; Multiservice Engenharia
8
Ltda.; Tecnosolo S.A; Geotécnica S.A; Serpen Serviços e Projetos de engenharia; Engevix
Engenharia S.A; Mek Engenharia; Montgomery Watson; Magna Engenharia; Sondotécnica
Engenharia de Solos S.A Tem 9 trabalhos publicados em anais.
Sandra Keila Freitas de Oliveira, Engenheira Civil, Formada pela Universidade Federal do
Ceará – UFC em 1994, Mestre em Geotecnia pela Universidade de São Paulo – USP-EESC em
1996, Doutoranda em Geotecnia (tese em andamento), pela Universidade de Brasília.
Professora de Mecânica dos Solos da Universidade federal do Mato Grosso, Professora de
Mecânica dos Solos do Centro de Ensino Tecnológico CENTEC Sobral-Ce, Pesquisadora
do Departamento de Segurança de Obras Hídricas da COGERH-CE.
Silvia Rodrigues Franco, Engenheira Civil, formada na Universidade Federal do Ceara-UFC
em 1997, Mestre em Recursos Hidricos, pela Universidade do Ceara em 2000.
Suetônio Mota, Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Saúde Ambiental. Professor do
Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental do Centro de Tecnologia da
Universidade Federal do Ceará. Autor dos livros: Introdução à Engenharia Ambiental (2003);
Urbanização e Meio Ambiente (2003); reservação e Conservação de Recursos Hídricos
(1995). Organizador do livro: Reuso de Águas - A Experiência da Universidade Federal do
Ceará.
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira, Engenheiro Civil e Bacharel em Ciências
Econômicas – UFC Mestre em Hidrologia Aplicada - UFRGS Ph. D. em Gestão de Recursos
Hídricos - CSU/USA Ex- Presidente da ABRH Ex- Diretor do Centro de Tecnologia da UFC
Ex-Diretor Geral Adjunto de Operações do DNOCS Prof. Titular do Departamento de Eng.
Hidráulica e Ambiental - UFC Membro da Academia Cearense de Ciências Membro do
Conselho Estadual de Recursos Hídricos - Ceará Editor da RBRH Consultor da SRH/CE.
Yuri Castro de Oliveira, Engenheiro Agrônomo, formado na Universidade Federal do Ceará-
UFC em 1990, Mestre em Agronomia, Área de Concentração em Irrigação e Drenagem, pela
UFC em 1993. Técnico em Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos da Companhia de
Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará - COGERH-CE, Chefe do Departamento
de Mananciais da COGERH-CE, Superintendente das Bacias Metropolitanas da COGERH-
CE, Atualmente é Diretor de Operações da COGERH-CE.
9
SUMÁRIO
-INCERTEZAS, AMEAÇAS E MEDIDAS PREVENTIVAS NAS
FASES DE VIDA DE UMA BARRAGEM--------------------------------------11
-TERMINOLOGIA PARA ANÁLISE DE RISCO E SEGURANÇA
DE BARRAGENS--------------------------------------------------------------------31
-ACIDENTES E INCIDENTES EM BARRAGENS NO
ESTADO DO CEARÁ--------------------------------------------------------------55
-MANUTENÇÃO DE SANGRADOURO DE AÇUDE E RISCO DE
INEFICIÊNCIA HIDRÁULICA--------------------------------------------------77
-A RECUPERAÇÃO DE AÇUDES NO ÂMBITO DA GESTÃO DOS
RECURSOS HÍDRICOS DO ESTADO DO CEARÁ------------------------91
-AÇÕES DE SEGURANÇA DE BARRAGENS NO
ESTADO DO CEARÁ--------------------------------------------------------------101
-AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE BARRAGENS NO
ESTADO DO CEARÁ-------------------------------------------------------------119
-UMA METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE
RISCO EM BARRAGENS DO SEMI-ÁRIDO-------------------------------137
-PLANO DE AÇÕES EMERGENCIAIS PARA BARRAGENS-----------155
-QUANTIFICAÇÃO DOS RISCOS AMBIENTAIS E EFEITO
DAS AÇÕES MITIGADORAS – ESTUDO DE CASO:
AÇUDE RACOIABA-------------------------------------------------------------165
-MANUAL BÁSICO DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DE
EQUIPAMENTOS HIDROMECÂNICOS DE AÇUDES------------------183
-A PROBLEMÁTICA DAS ENCHENTES NA REGIÃO
METROPOLITANA DE FORTALEZA----------------------------------------235
-AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE ACUMULAÇÃO DE
RESERVATÓRIOS POR BATIMETRIA DIGITAL--------------------------253
-GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS E A GARANTIA DO
ABASTECIMENTO HUMANO DE GRANDES AGLOMERADOS
URBANOS NO SEMI-ÁRIDO – O CASO DE FORTALEZA------------259
-DIRETRIZES PARA VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA DE
BARRAGENS DE CURSOS DE ÁGUA PARA QUAISQUER FINS E
PARA ATERROS DE CONTENÇÃO DE REÍDUOS LÍQUIDOS
INDUSTRIAIS-----------------------------------------------------------------------301
-COMISSÃO DE MINAS E ENERGIA – PROJETO DE LEI
Nº 1.181 DE 2003--------------------------------------------------------------------305
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10
11
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes
Barragens, Fortaleza – CE.
INCERTEZAS, AMEAÇAS E MEDIDAS PREVENTIVAS NAS
FASES DE VIDA DE UMA BARRAGEM
Rogério de Abreu Menescal
1
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
2
Alexandre de Souza Fontenelle
3
Sandra Keila Freitas de Oliveira
4
RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo das incertezas envolvidas nas diversas
fases da vida de uma barragem. A estas incertezas, estão associadas ameaças.
Algumas destas ameaças podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de
análise de risco. As discrepâncias entre o modelo proposto para uma barragem e a
realidade imposta durante a sua execução e operação e as formas de minimizá-las
são discutidas. Uma relação de incertezas para as diversas fases da vida de uma
barragem é apresentada, juntamente com as ameaças inerentes e as respectivas
medidas preventivas propostas. A identificação das incertezas e correspondentes
ameaças permitem que seja elaborada uma estratégia com as medidas preventivas
cabíveis para minimizar ou até mesmo eliminar as ameaças identificadas.
1 – INTRODUÇÃO
Em ciência política, a aceitação da incerteza é considerada uma virtude
democrática. A diferença básica entre democracias e regimes autoritários é que no
primeiro a incerteza é uma característica fundamental já que o curso da ação política
futura depende do resultado incerto de eleições. Assim, aceitar a incerteza faz
parte do progresso humanitário (Hirschman, 1992).
1
COGERH – Diretor de Operações e Monitoramento, e-mail: rogeriom@cogerh.com.br
2
UFC – Professor Titular, e-mail: vpvieira@ufc.br
3
COGERH – Gerente do DESOH, e-mail: alexandref@cogerh.com.br
4
COGERH – Pesquisadora do DESOH, e-mail: skfoliveira@zipmail.com.br
12
Segundo Mello (2000), é hipócrisia não julgar os passos da migração da
profissão com reconhecimento sincero que as principais causas de acidentes e
desempenhos insatisfatórios não eram fortuitamente probabilísticas (como por “tipos
nomeados” de barragens), mas dominantemente determinísticos, pelas decisões
sim-não dos engenheiros apoiadas em insuficiente conhecimento, dados, capacidades
etc.
Este trabalho apresenta um estudo das incertezas envolvidas nas diversas
fases da vida de uma barragem. A estas incertezas, estão associadas ameaças.
Algumas destas ameaças podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de
análise de risco, enquanto outras, de caráter mais subjetivo, ainda não podem ser
tratadas por esta metodologia de forma direta. Menescal et allii (1999) apresenta
uma metodologia para quantificação de e priorização de ações para mitigação de
riscos ambientais e sociais.
A Figura 1 apresenta um esquema que tenta ilustrar, ao longo das diversas
fases de uma barragem, como a análise de risco pode ser útil para que a segurança
estrutural e operacional, considerando aspectos econômicos, sociais e ambientais,
seja alcançada. O gráfico na parte de baixo mostra a evolução do risco ao longo do
tempo, onde pode-se observar a redução do risco nas fases iniciais de planejamento,
projeto e construção e o posterior controle do risco através de reavaliações periódicas
e intervenções necessárias para manter o risco abaixo do nível aceitável pela
sociedade (NRA).
Inicialmente são discutidas as discrepâncias entre o modelo proposto para
uma barragem e a realidade imposta durante a sua execução e gestão e as formas
de minimizá-las.
A seguir é feita uma apresentação dos principais tipos de incertezas envolvidas
em barragens, com a relação de comentários de alguns autores sobre este assunto.
Uma relação de incertezas para as diversas fases da vida de uma barragem é
apresentada, juntamente com as ameaças inerentes e as respectivas medidas
preventivas propostas para sua minimização.
2 – MODELOS “VERSUS” REALIDADE
A partir da abstração proposta em Miranda (1990), que apresenta uma
formulação algébrica para discutir as discrepâncias entre os modelos e a realidade,
podemos inserir a parcela de Gestão representando todas as atividades de
13
planejamento e administrativas para a obra já concluída. Nesta parcela de gestão
podem ser considerados os aspectos econômicos, sociais e ambientais.
Assim, seja a simbologia a seguir definida (Figura 2):
R
i
- Realidade inicial
R
P
- Realidade de projeto (conforme a obra executada).
R
G
- Gestão realizada
R
F
- Realidade final
M
i
- Modelo Inicial
M
P
- Modelo do Projeto
M
G
- Modelo de Gestão Idealizado
M
F
- Modelo Final Desejado
A partir da qual podemos abstrair:
R
i
+ R
P
+ R
G
= R
F
(1a)
M
i
+ M
P
+ M
G
= M
F
(1b)
A diferença (E
i
), entre o modelo inicial adotado para representar o sítio e a
realidade inicial, decorrente de erros e imprecisões dos estudos e levantamentos
pode ser expressa por:
E
i
= M
i
– R
i
(2a)
Da mesma forma podem ser definidas as diferenças (E
P
, E
G
e E
F
) entre
modelo do projeto e realidade de projeto, entre modelo de gestão idealizado e a
gestão realizada e entre modelo final desejado e a realidade final.
E
P
= M
P
– R
P
(2b)
E
G
= M
G
- R
G
(2c)
E
F
= M
F
– R
F
(2d)
14
Subtraindo (1b) de (1a), obtemos:
(M
i
– R
i
) + (M
P
– R
P
) + (M
G
- R
G
) = (M
F
– R
F
) ou E
R
+ E
P
+ E
G
= E
F
(3)
Considerando a seqüência cronológica de realidade inicial, obra, gestão
realizada até a realidade final, podemos concluir que a situação desejada somente
será alcançada (M
F
= R
F
\ E
F
= O) em uma das três circunstâncias ideais descritas
a seguir.
a)quando E
R
= E
P
= E
G
= O (= E
F
= O), ou seja, quando as diferenças entre M
i
e
R
i
; M
P
e R
P
;M
G
e R
G
forem nulas indicando que o modelado conseguiu
representar perfeitamente a realidade. Quanto mais os estudos e projetos forem
detalhados, a construção for bem acompanhada e executada e a gestão for
efetuada de forma descentralizada e participativa considerando os aspectos
econômicos, ambientais e sociais; maior será a proximidade do nosso modelo
com a realidade. É importante observar que a forma de visualizar a realidade já
é um modelo e assume um caráter dinâmico com a evolução cultural.
Logicamente este nível de detalhamento tem um custo que deverá ser
considerado até um limite ótimo.
b)quando E
i
= - E
P
e E
G
= O
(= E
F
= O), ou seja, quando a diferença entre M
i
e R
i
for totalmente corrigida durante a fase de construção, podendo a gestão ser
realizada conforme a idealizada. Caso seja preferido não detalhar tanto os
estudos e projetos, as discrepâncias poderão ser corrigidas durante a construção.
Seria o equivalente à elaboração do projeto executivo à medida que a obra
avança. Se todas as diferenças entre o modelo e o real forem anuladas então a
gestão poderá se dar conforme idealizado.
c)quando E
i
+ E
P
= - E
G
(= E
F
= O), ou seja, quando as diferenças entre M e R não
forem totalmente corrigidas durante a fase de construção, mas podem ser
corrigidas com ajustes na gestão. Este é o caso mais comum em que na verdade
já temos uma obra com um residual da diferença entre o modelo e a realidade
das fases de projeto e execução e que temos que anular ou pelo menos reduzir
este residual através de modificação nas regras operacionais e no sistema de
gestão das obras.
3 - INCERTEZAS E AMEAÇAS
Segundo Peck (1984), provavelmente 9 entre 10 rupturas recentes ocorrem
não por deficiências do “estado da arte”, mas por causa de negligências que poderiam
15
ter sido evitadas, ou por falta de comunicação entre pessoal envolvido no projeto e
na construção ou por causa de interpretações excessivamente otimistas das condições
geológicas.
Segundo Viotti (1999), a integração dos esforços individuais deve ser contínua
ao longo de toda a evolução de um projeto, ao invés de se colar/juntar produtos
finais individuais. Isto significa que o projeto deve começar com uma perspectiva
geral e em seguida focalizar as partes individuais e não ao contrário.
Na maioria dos casos, as causas de ruptura podem ser atribuídas não apenas
a falhas de projeto, mas devido à falta de fiscalização durante a construção. No
primeiro caso, pode-se afirmar que o projeto não foi executado por profissional
experiente e, no segundo, que a construção não foi executada por empresa
devidamente habilitada. Erros podem ser atribuídos à falha humana durante as
fases preliminares das investigações para o projeto (e.g. investigação geológico-
geotécnica simplificada); dados e critérios de projeto deficientes, fiscalização
deficiente e fase pós-construtiva, devido à negligência durante o primeiro enchimento/
vertimento, operação inadequada, monitoramento inadequado e erros de
interpretação de dados do monitoramento e devido à operação indevida das estruturas
hidráulicas, negligência com manutenção das estruturas e/ou equipamentos
hidráulicos etc. Tais erros poderiam ter sido evitados se alguns desses pontos fossem
devidamente observados. Os acidentes com barragens, normalmente, têm suas
origens em algum tipo de anormalidade em seu comportamento ou em algum tipo
de falha, a qual, se devidamente detectada, poderia ser diagnosticada como um
sintoma que poderia resultar em acidente ou, até mesmo, na ruptura da barragem
(Medeiros, 1999).
A Tabela 1 apresenta as principais fontes/tipos, exemplos de origem e forma
de tratamento de incertezas.
Segundo Rowe (1997), incertezas estão presentes em todas as decisões que
tomamos. Esta incerteza vem de quatro formas ou tipos:
1.Temporal – incerteza das condições futuras ou passadas;
2.Estrutural – incerteza devida à complexidade;
3.Métrica – incerteza nas medidas;
4.Interpretação – incerteza nos resultados explicados.
16
A Tabela 2 apresenta os parâmetros dos tipos de incertezas acima elencados,
relacionando classe, fonte, discriminação e avaliação do parâmetro e método usado
para tratamento das incertezas.
Segundo Buras (1992), as incertezas enfrentadas por gerenciadores de
recursos hídricos em relação aos riscos relacionados com a mudança climática
caem nas categorias principais: a) incertezas relacionadas ao perigo, i.e., a mudança
climática propriamente dita, e b) incertezas relacionadas às proteções,
especificamente o comportamento dos dispositivos de armazenamento –
reservatórios de superfície e aqüíferos – e sua operação.
Considerando os aspectos citados, foi elaborada a Tabela 3, que apresenta
uma relação das incertezas presentes nas diversas fases da vida de uma barragem.
Esta tabela foi elaborada considerando a experiência adquirida pelos autores no
acompanhamento de projetos de barragens envolvendo as fases de planejamento,
estudos e projetos, execução das obras e implementação das medidas mitigadoras,
até a fase de operação e manutenção. A estas incertezas estão associadas ameaças
que deverão ser estudadas e mantidas sob controle, na medida do possível, através
de medidas preventivas. Alguns aspectos complementares a este tema encontram-
se citados em Menescal et allii (2001a, 2001b, 2001c e 2001d).
4 - MEDIDAS PREVENTIVAS
Segundo Kreuser (2000), as incertezas são contempladas, basicamente, de
cinco maneiras:
1.ignore-as.
2.use margens de segurança para prover contingências.
3.use meios contratuais para limitar incerteza e risco.
4.compre seguro para estender os riscos.
5.entenda e administre diretamente as incertezas.
Ferreira (1999), apresenta um estudo realizado por Mello em 1981 sobre
barragens de rejeito nos Estados Unidos, comparando os custos em caso de
acidentes com os custos para garantir a segurança das barragens, onde se observa
que os custos de estudos preliminares, auscultação e manutenção são bem inferiores
aos custos de um eventual acidente. Se considerarmos que as grandezas dos custos
apresentadas se aplicam as barragens de terra, fica evidente a importância e a
viabilidade de se investir em planos preventivos de manutenção e segurança. Vale
destacar que os prejuízos com a imagem da empresa não foram considerados.
17
Menescal et. allii (1996) observa que os recursos limitados dificultam o
planejamento de uma manutenção preventiva que passa a se restringir a uma do
tipo corretiva, para não dizer emergencial em alguns casos. O esforço para
demonstrar que os custos de uma manutenção preventivos são geralmente inferiores
às soluções caras e muitas vezes paliativas de uma medida emergencial é constante
na tentativa de reverter este quadro. O acesso da equipe operacional durante as
fases de elaboração e implementação de novos projetos, tem permitido que a
experiência adquirida na operação dos açudes influencie de forma positiva, evitando
a repetição dos mesmos erros nos novos projetos. No Ceará, a cobrança pelo uso
da água é entendida como fundamental para a racionalização do seu uso e
conservação e instrumento de viabilização de recursos para o seu gerenciamento,
através do estabelecimento de uma tarifa pelo uso da água que cubra, pelo menos,
os custos de manutenção, operação e recuperação da infra-estrutura hídrica
existente.
Segundo Mellios & Cardia (1992), “Prevenir é melhor do que remediar”, diz
o ditado popular; nada se aplica melhor ao caso das barragens onde, na falta de
prevenção, o remédio se distancia rapidamente do nosso alcance e nos resta a
alternativa, também muito de uso popular, de “o que não tem remédio, remediado
está; mas a que custo? É a “medicina preventiva”, indivíduo a indivíduo, com registro,
em fichas apropriadas, de todos os seus sintomas, doenças do passado, alergias,
etc.
Carvalho & Hachich (1997) apresentam um trabalho em que o problema do
estabelecimento de um programa racional para gerenciamento de riscos geotécnicos
urbanos é tratado no âmbito da Análise de Decisão. Considera-se que o programa,
ao estabelecer estratégias de implantação de intervenções para redução de risco,
deve considerar não só os benefícios potenciais, mas também os custos envolvidos,
de maneira a possibilitar a adequação do desenvolvimento do programa às
disponibilidades orçamentárias do órgão encarregado de sua execução. Dessa forma,
pode-se concluir que, nas situações em que os setores de risco são numerosos e os
recursos financeiros disponíveis insuficientes para a imediata intervenção em todos
eles, o método de análise proposto revela-se um instrumento importante de auxílio
ao administrador municipal que, através da alocação racional dos recursos
orçamentários, tem condições de estabelecer estratégias mais eficientes para
elevação gradual dos níveis de segurança nas diversas áreas da cidade. Além disso,
o método proposto possibilita evidenciar as situações que exigem análises mais
detalhadas para a tomada de decisão, evitando a dispersão de recursos com estudos
aprofundados para todas as alternativas concebidas para o conjunto de setores de
risco. Finalmente, ele permite a incorporação, quando necessário, de critério de
decisão complementar que leve em conta os níveis de risco admissíveis pela
sociedade.
18
Segundo O’Connor (1992), a comunicação do risco pode ser perigosa à saúde
pública, em outras palavras, mais pessoas sofrerão efeitos de saúde negativos por
causa de ansiedade. A informação sobre riscos é usada em certas ocasiões para
assustar as pessoas. É necessário, portanto, ter cuidado, clareza e sensibilidade na
comunicação de riscos.
Segundo Andreasen & Norton (1997) a avaliação de risco ecológica “estima
a tendência de que efeitos ecológicos adversos podem acontecer ou estão
acontecendo como resultado de exposição a um ou mais fatores”. É um processo
para organizar e analisar dados, informações, suposições e incertezas para avaliar
a probabilidade de tais efeitos adversos. A avaliação de risco ecológico surgiu da
necessidade de avaliar quantitativamente os efeitos de atividades humanas em
componentes não humanos do ambiente. Provê um elemento crítico para a tomada
de decisão ambiental dando para os gerentes do risco, um processo para considerar
a informação científica disponível junto com outros fatores (e.g. social, legal, político,
econômico etc.) para a seleção de um curso de ação.
Segundo Kreuzer (2000), engenheiros tendem a medir incertezas. Porém, a
análise de risco nos fala que hoje em dia julgamentos mais refinados em preferência
a modelos matemáticos mais refinados servem melhor ao propósito para restringir
incertezas. Então, vários autores alertam para a necessidade de pesquisa para
aumentar confiança em probabilidades de eventos numéricos, para fins de predizer
melhor as conseqüências e quantificar impactos sociais e ambientais.
Segundo Lockhart & Roberts (1996), o processo de construção está repleto
de incertezas, mas métodos integrados e proativos de avaliação de risco podem
ajudar aos proprietários, engenheiros e contratantes a fazer melhor, decisões
informadas. Menescal et allii (2001d) apresenta uma metodologia para avaliação
do potencial de risco em barragens no semi-árido.
A Tabela 3 apresenta uma série de ações preventivas para cada uma das
ameaças identificadas para diferentes fases da vida de uma barragem. Entre estas
medidas preventivas estão relacionadas algumas que prevêem algum tipo de análise
de risco.
5 - COMENTÁRIOS
A identificação das incertezas e ameaças correspondentes nas diferentes
fases da vida de uma barragem permite que seja elaborada uma estratégia com as
medidas preventivas cabíveis para minimizar ou até mesmo eliminar as ameaças
identificadas. A análise de risco pode ser aplicada para algumas destas medidas.
19
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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21
FIGURA 1 – Evolução do risco nas diversas fases da vida de uma barragem
Fases da vida de uma barragem
* NRA - Nível de Risco Aceitável
22
FIGURA 2 – Representação esquemática das equações do modelo e da realidade.
23
TABELA 1: Incerteza e erro humano (Kreuzer, 2000).
24
TABELA 2: Parâmetros dos tipos de incerteza (Rowe 1994).
25
TABELA 3: Incertezas, ameaças e medidas preventivas a serem adotadas em barragens desde a fase de
planejamento até a de operação.
26
TABELA 3: (continuação)
27
TABELA 3: (continuação)
28
TABELA 3: (continuação)
29
TABELA 3: (continuação)
30
TABELA 3: (continuação)
31
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes
Barragens, Fortaleza – CE.
Anais Pós-Congresso
TERMINOLOGIA PARA ANÁLISE DE RISCO E SEGURANÇA
DE BARRAGENS
Rogério de Abreu Menescal
1
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
2
Sandra Keila Freitas de Oliveira
3
RESUMO
No estudo e prática do gerenciamento de risco, uma dificuldade comum é
encontrada no nível de definições básicas. Neste contexto, este trabalho apresenta
uma coletânea de termos e expressões relacionadas à segurança de barragens e ao
estudo do risco associado, visando uniformizar a comunicação entre os profissionais
interessados e atenuar a disparidade de termos através da definição de uma
terminologia clara e com interpretações bem definidas que tenta reduzir ao máximo
os desvios naturais de interpretação.
1 – INTRODUÇÃO
Segundo Oboni (1999), há realmente uma forte e crescente demanda do
público em saber seu nível de exposição ao risco e os esforços que são empreendidos
para mitigar esses riscos. Ao mesmo tempo, indústria e entidades públicas se
empenham para reduzir recursos humanos e financeiros, enquanto tentam manter
um nível das atividades condizente com as expectativas internas e externas (o
público). Percepções públicas são freqüentemente o resultado de reações irracionais
e emocionais a informações da mídia, uma situação que freqüentemente fica mais
aparente no resultado de eventos de crise. Quando crises acontecem, organizações
ficam sujeitas ao escrutínio do público e da mídia, que freqüentemente resultam em
1
COGERH - Diretor de Operações e Monitoramento
2
UFC – Professor Titular
3
COGERH - Pesquisadora do DESOH
32
acusações, responsabilidades e perdas de oportunidades. Este processo pode ser
claramente exemplificado com a situação de crise de energia por que passamos
atualmente, quando os investimentos necessários foram reduzidos ao ponto de
atingirmos níveis inaceitáveis de risco.
Risco deve ser reconhecido como sendo onipresente e considerado como
um parâmetro do cotidiano em qualquer atividade humana. Avaliação de Risco,
tomada de decisões baseadas em risco, avaliação de viabilidade de projetos baseada
em risco, estudos do erro humano e o desenvolvimento de planos mitigadores de
risco e planos de administração de crise, para riscos que podem ou não ser mitigados,
estão se tornando armas essenciais no arsenal de gerentes modernos, geralmente
agrupados na expressão de Gerenciamento de Risco.
Segundo Salmon (1995), uma avaliação de risco recorre a três perguntas
fundamentais:
1.Que pode dar errado? (Ameaça)
2.Quanto isso é provável ? (Probabilidade de ruína)
3.Que danos isso causará ? (Conseqüência de ruína)
Os principais elementos da avaliação de risco de segurança de barragens são:
1.Listar todos os modos e seqüências de ruptura concebíveis (identificação de
ameaças).
2.Elencar estes modos e selecionar aqueles que são possíveis de acontecer.
3.Exibir estes modos em uma árvore de eventos com a lógica que melhor
representa a realidade física dos modos de ruptura potenciais.
4.Estimar as probabilidades em cada ramo da árvore de eventos; alguns ramos
levam à ruptura, outros não.
5.Executar os processos de cálculo para conseguir a probabilidade (ou
probabilidades) de vários tipos de ruptura.
6.Revisar os ramos críticos da árvore de eventos para ver qual das probabilidades
atribuídas precisam de refinamento adicional.
7.Documentar o processo inteiro de uma maneira transparente, especialmente as
razões para a indicação de probabilidades, de forma que todos os passos sejam
fáceis para revisar.
8.Determinar as conseqüências dos vários modos de ruptura.
9.Determinar o risco associando probabilidades de ruptura e conseqüências.
33
Uma dificuldade óbvia com esta abordagem é a atribuição de probabilidades.
As probabilidades que a resposta da barragem às cargas aplicadas ou condições
levarão à ruptura também devem ser estimadas. Estas probabilidades devem ser
estimadas por engenheiros experientes, peritos na área em questão e familiarizados
com a barragem e com todas as investigações e estudos prévios à sua disposição.
Menescal e Vieira (1999) apresentam um exemplo de procedimento a ser
adotado para o estudo do risco em sangradouro de barragens.
Os principais benefícios de uma avaliação de risco são:
-Um processo estruturado para o uso consistente e efetivo de juízo de
engenharia (cenários de ruína, árvores de eventos, probabilidades
estimadas etc.)
-A oportunidade para descrição e quantificação explícita do juízo de
engenharia.
-Uma avaliação da importância relativa de perigos, para subsidiar decisões
no requisito para estudos adicionais e melhoria da segurança.
-Uma consideração equilibrada de todos os fatores, proporcional com sua
contribuição para a probabilidade de ruína, inclusive aquelas não agradáveis
para análise, porque a avaliação segue a partir das condições,
peculiaridades, vulnerabilidades e modos de ruína associados, únicos para
cada barragem individualmente.
-Um método consistente por comparar a segurança (risco) relativa de
barragens.
-Uma base mais formal para priorizar melhorias da segurança de barragens.
-A melhor resposta disponível para a pergunta, “quão segura é nossa
barragem?”.
Menescal et allii (2001a) apresenta uma metodologia para avaliação do
potencial de risco em barragens do Semi-árido que permite a identificação e
priorização de ações de forma mais eficiente com os recursos disponíveis. Através
de informações estruturais, sociais, econômicas e ambientais uma matriz permite
que seja estabelecido o nível mais apropriados de monitoramento hidrológico, inspeção,
manutenção, operação, controle ambiental, sistema de alerta, organização dos
usuários, instrumentação etc.
Segundo Silveira (1999), os métodos de análise de risco são de grande utilidade
para os proprietários de um grande número de barragens, onde a necessidade de
34
execução de várias medidas corretivas e a limitação dos recursos disponíveis, exigem
a otimização dos recursos sem prejudicar as condições de segurança das estruturas
em jogo. Métodos de tomada de decisão e de análise de risco são muito úteis para
se decidir sobre as medidas a serem tomadas, de modo mais racional possível.
Uma barragem é considerada segura se satisfaz os critérios atuais de projeto, se
estiver apresentando um desempenho satisfatório e se nenhuma deficiência for
registrada nas inspeções “in situ”, dispensando dessa forma a necessidade de uma
análise de risco. De outro lado, se os padrões atuais não foram atendidos, se houver
modificações nos critérios de projeto ou se deficiências em potencial foram
detectadas deve-se proceder, então, a uma análise de risco. Um “workshop” é
estabelecido para a identificação das deficiências em potencial, para a construção
da árvore de eventos e a estimativa das probabilidades envolvidas nos vários eventos.
Segundo Henning et allii (1998), práticas de avaliação de risco também estão
sendo integradas no Programa de Segurança de Barragens para ajudar a entender
as muitas incertezas associadas ao desempenho seguro de barragens existentes e
os seus impactos no risco. Pretende-se que a avaliação de risco seja uma ferramenta
adicional que conduza a decisões melhores ajudando a alcançar os seguintes objetivos:
-Reconhecer que todas as barragens têm algum risco de ruptura;
-Considerar todos os fatores que contribuem para o risco;
-Identificar os fatores mais significantes que influenciam no risco e incerteza,
que facilitam a identificação eficiente de dados adicionais e análises;
-Identificar uma gama ampla de alternativas para administrar o risco, incluindo
monitoramento e outros métodos não estruturais;
-Direcionar fundos e recursos para ações de redução do risco que alcançam
risco equilibrado entre barragens e entre modos de ruptura em barragens
individuais;
-Estabelecer de credibilidade aos tomadores de decisão e devida diligência
para ações de redução do risco.
Usar aproximações de avaliação de risco para avaliar segurança de barragens
não é uma idéia nova. As Diretrizes Federais para Segurança de Barragens nos
Estados Unidos encorajaram o desenvolvimento de aproximações baseadas em
risco para segurança de barragens. Estas diretrizes foram implementadas para
barragens reguladas pelo governo federal por um memorando presidencial datado
de 4 de outubro de 1979. Práticas de avaliação de risco foram inicialmente focadas
para avaliar economicamente as ações corretivas propostas. Porém, seu uso diminuiu
a medida que a experiência mostrou que a maioria das decisões sobre segurança
35
de barragens eram dirigidas por preocupações pela segurança do público. Durante
os últimos 10 a 15 anos a maioria das deficiências de segurança de barragens eram
relativamente óbvias. Assuntos como “piping” ativo não requerem investigações
extensas para avaliar a confiabilidade do desempenho seguro da barragem e a
necessidade de modificações. Hoje, questões de segurança de barragens estão
ficando tipicamente mais complexas. Práticas de avaliação de risco facilitam a
consideração de fatores de risco complicados e as influências introduzidas por
incertezas associadas.
As Figuras 1 e 2 tentam mostrar esquematicamente como o gerenciamento
do risco deve ser conduzido pelas partes interessadas (Instituições Reguladoras,
Público e Responsáveis pela Barragem) a fim de garantir um nível de risco aceitável
pela sociedade como um todo.
Menescal et alli (2001b) apresenta um estudo de incertezas e ameaças
envolvidas nas diversas fases da vida de uma barragem. Algumas dessas ameaças
podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de análise de risco permitindo
um controle de risco dentro da faixa aceitável.
2 – TERMINOLOGIA
A Tabela 1 apresenta uma coletânea de termos e expressões relacionadas
com a segurança de barragens e o estudo do risco associado. Os termos foram
mantidos, na medida do possível, na sua língua original para evitar os desvios naturais
da interpretação permitindo um acesso às definições originais dos autores.
Na revisão bibliográfica também foram consideradas algumas das definições
sobre risco e segurança contidos em Castro (1999) que apresenta a Política Nacional
de Defesa Civil.
Kreuzer (2000) cita que encontra-se em fase de elaboração pelo Comitê
Internacional de Grandes Barragens um Boletim denominado “Risk assessment as
an aid to dam safety management” que conterá um glossário com a definição de
termos de gerenciamento de risco.
A regulamentação canadense é uma das mais avançadas sobre análise de
risco e um dos documentos de referência é o “Risk Analysis Requirement and
Guidelines” produzido pela Canadian Standards Association, em 1991 (CSA, 1991).
36
3 – COMENTÁRIOS
No estudo e prática do gerenciamento de risco, uma dificuldade comum é
encontrada no nível de definições básicas. Freqüentemente se experimentam
confusões que surgem de interpretações variadas de termos. Clareza e concordância
rígida com interpretações bem definidas são os únicos meios pelos quais pode ser
mantida uma comunicação positiva e construtiva entre os interessados.
A expressão “risco” pode referir-se somente à probabilidade de ocorrência
de um evento adverso como também considerar de alguma forma os seus efeitos.
Alguns autores portugueses utilizam os adjetivos “efetivo” e “potencial” para tentar
diferenciar estas duas abordagens.
A expressão “hazard” pode ser melhor entendida como “perigo” ou “ameaça”
e não deve ser confundida com o risco, que tem caráter probabilistico. Os autores
discordam da definição utilizada por Castro (1999) para o termo “ameaça”, e a
expressão “área de risco” deveria ser “área de perigo” ou “área ameaçada” para
seguir os princípios das definições propostas.
Os termos “acidente” e “incidente”, apesar de já serem de uso corriqueiro
em Segurança de Barragens, podem ser diferenciados basicamente pela magnitude
do problema, o que de certa forma tem caráter subjetivo e causa confusão. Os
autores quando possível preferem o termo “anomalia” por englobar estes dois
anteriores. O termo “deterioração” foi preterido por expressar somente aspectos
estruturais.
As diferentes etapas de “risk management” (gerenciamento do risco) já bem
definidas na lingua inglesa (Bercha, 1994; Oboni, 1999 e Kreuzer, 2000) encontram-
se apresentados na Figura 3 que tenta estabelecer suas definições e interrelações.
Esta “Torre de Babel” dificulta a comunicação entre os profissionais que
lidam com segurança de barragens e mais ainda com populações em perigo. Urge
portanto que seja definida uma terminologia para evitar esta disparidade de termos.
4 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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39
FIGURA 1: Relações entre o público, instituições reguladoras e responsáveis
pela barragem (Modificada de Almeida, 2000).
FIGURA 2: Interelação entre Riscos e Medidas Mitigadoras.
(Modificado por Oboni, 1999)
Regulamentos
legais
Responsáveis pela barragem
Instituições
Reguladoras
Participação do
público e da mídia
Projetos e
operação
seguros
Informação
dos
Benefícios e
riscos locais
NRA*
RISCO
Custo
para
Alcançar
o Risco
Residual
Aceitável
CUSTO DE
MEDIDAS
MITIGADORAS
Risco
Residual
Aceitável
Ameaças ResiduaisAmeaças Mitigadas
Nível de Mitigação
Aceitável
40
FIGURA 3 – Definições para termos de gerenciamento de riscos.
Gerenciamento de
Risco
(Risk Management)
Controle de Risco
(Risk Control)
Avaliação de Risco
(Risk Assesstment)
Análise de Risco
(Risk Analysis)
Aceitação de Risco
(Risk Evaluation)
Comparação das
Condições “como são”
e como “devem”
Ações para controlar
riscos e mantê-los em
Limites Aceitáveis
O Risco da Barragem
está dentro dos
Limites Aceitáveis
Quão é o Risco
da Barragem
Quão Alto é o
Risco Aceitável
• Identificação do Perigo
• Comportamento da
Barragem
• Análise de Conseqüência
• Estimativa do Risco
• Legislação e Diretrizes
(Critério de Aceitação de
Risco)
• Ações para:
• Prevenir risco através de soluções
alternativas (Decision Making)
• Reduzir risco através de supervisão e
regulamentos de segurança (Risk
Mitigation)
• Reavaliação periódica das condições (Risk
Monitoring)
ê
ê
ê
41
TABELA 1: Terminologia para Análise de Risco.
42
TABELA 1 (continuação).
43
TABELA 1 (continuação).
44
TABELA 1 (continuação).
45
TABELA 1 (continuação).
46
TABELA 1 (continuação).
47
TABELA 1 (continuação).
48
TABELA 1 (continuação).
49
TABELA 1 (continuação).
50
TABELA 1 (continuação).
51
TABELA 1 (continuação).
52
TABELA 1 (continuação).
53
TABELA 1 (continuação).
54
55
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens,
Fortaleza – CE.
ACIDENTES E INCIDENTES EM BARRAGENS
NO ESTADO DO CEARÁ
Rogério de Abreu Menescal
1
Sandra Keila Freitas de Oliveira
2
Alexandre de Souza Fontenelle
3
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
4
RESUMO
Este trabalho apresenta o resultado preliminar de um levantamento de acidentes
e incidentes ocorridos no Estado do Ceará. Inicialmente são apresentadas
generalidades e uma perspectiva histórica sobre açudes no Ceará onde chega-se a
uma estimativa da existência de 30.000 açudes somente neste Estado. Posteriormente
os resultados obtidos são analisados constatando-se principalmente a ocorrência de
galgamentos, surgências, trincas, “piping”, deslizamentos de taludes e erosão
abrangendo o período de 1917 e 2001. Considerando um risco de ruptura médio de
10
-4
para os 30.000 açudes estimados, pode-se esperar um número médio de três
rupturas por ano. Os maiores problemas observados advêm dos pequenos
barramentos que, num “efeito dominó”, podem vir a comprometer obras maiores e
até causar mortes e grandes prejuízos econômicos.
1 – GENERALIDADES SOBRE AÇUDES NO ESTADO DO CEARÁ
“Quando fora em 77, a velha Adriana chegara, moça feita, com o seu
povo morrendo de fome, no Santa Fé, e D. Amélia já era casada, e era aquilo
mesmo. Lembrava-se bem dos primeiros dias de sua chegada, com a lembrança
ainda lhe doendo do Sertão na pior seca do mundo. O canário cantava na
1
COGERH - Diretor de Operações e Monitoramento
2
COGERH - Pesquisadora do DESOH
3
COGERH - Gerente do DESOH
4
UFC – Professor Titular
56
biqueira, na mansa manhã de sol enublado. Um bando de rolinhas corricavam
por cima da grama. O bode espichado por debaixo da pitombeira, quieto.
Tudo quieto, tudo na paz, menos o coração do mestre José Amaro que batia
com arrancos de açude arrombado. Quando a mulher apareceu com um copo
d’água e lhe disse: ...” (Rego, 1976)
A tradição na construção de açudes no Brasil vem desde a cultura indígena,
conforme pode ser detectado pela existência de uma expressão em tupi-guarani,
parnambué, que segundo Bueno (1998) significa: 1) represa, açude, tanque, 2) de
paranã, paraná, rio; mboé, feito artificialmente. Segundo Holanda (2000) a palavra
açude vem do árabe, as-sudda, que significa: 1) construção destinada a represar
águas, em geral para fins de irrigação, 2) vazante onde o sertanejo faz a sua cultura,
à medida que baixa o nível da água, 3) lago formado por represamento. Desta
forma o termo açude pode ser utilizado para designar tanto a barragem quanto o
lago formado por esta.
Molle (1991) apresenta uma revisão histórica sobre aspectos técnicos e sua
evolução na construção de açudes no Nordeste. Entre diversas referências, cita
uma em que o autor se deparou em 1836 com um açude construído há mais de 50
anos e que apresenta excelente estado de conservação, que - apesar dessa exceção
- obras desta natureza eram geralmente mal executadas’. Destaca também Molle
que não existiam, no século passado, técnicas de construção de barragens de terra,
prevalecendo no mundo inteiro um inevitável empirismo.
A seguir são transcritos alguns trechos de Molle (1991) que descrevem a
História da açudagem no semi-árido e que julgamos importante apresentar nesse
trabalho.
Embora a maioria das obras estivesse construída de barro, há menção
de pequenos açudes de pedra já no meio do século passado. Em 1860, o
francês Francis Belmar fala de um dique de pedra e cal de 40 pés de altura e
500 pés de comprimento em construção no Ceará. Refere-se Antônio Bezerra,
nas suas Notas de Viagem em 1884, à Região do Acaraú e de Ibiapaba, onde
“encontram-se alguns pequenos açudes de pedra e cal, que fornecem água
suficiente à plantação de cana”. Menciona também, este autor, um açude
cuja “parede construída de pedra e cal ali está para atestar a perícia com
que sabiam os nossos maiores tirar proveito de sua larga experiência”.
Entretanto, sabemos que o modo de construção mais difundido no
Nordeste, relativo a barragem de terra, era bastante original (talvez único);
assim o descreve Oswaldo Lamartine de Faria:
57
“A terra era conduzida no arrastão - o couro de uma rês graúda atrelado
e arrastado com o lado do cabelo para cima e do carnal para o chão. Uma
junta de bois mansos puxava o couro ajoujado ao cambão com relhos de
couro cru. Para cada junta de bois, dois couros; enquanto um estava sendo
enchido, o outro era arrastado para o local de despejo na parede. Duas
juntas, três couros, era a regra. E para cada couro, um enchedor que
trabalhava com a pá nas escavações de empréstimo de terra. Quando usavam
duas boiadas (ou juntas), dois enchedores alimentavam o enchimento do
arrastão (... ) No coice do arrastão, um tangedor com uma vara de ferrão,
tangia e falava aos bois. No fim de cada viagem que terminava no lugar da
parede, esvaziava o couro, revirando-o. E assim faziam, fazendo a boiada
voltar por cima do rastio. O chão se alisa pelo arrastar do vai-e-vem dos
couros”.
A parede era de terra, muitas vezes tirada do lado interno do açude,
formando uma excavação - porão ou caixão - algumas vezes a parede era de
pedra e cal.
O serviço era forçosamente demorado, acarretando despesas para o
sustento dos bois e material (couros, arreios, ferragens ... ).
‘Não sendo possível terminá-lo em uma só estação, é necessário que
fiquem em tal ponto, que as águas da estação invernosa não danifiquem as
obras, que serão continuadas depois delas. Consegue-se isso fazendo primeiro
as ombreiras, deixando livre o curso do riacho que será tomando
opportunamente, ou deixando um sangradouro provisório.’
Muito empregado no sertão Norte, o couro de arraste pode ter sido
mais específico dessa região e em particular do Rio Grande do Norte. Sobre
isso não conseguimos informação.
“Alguns têm empregado carros apropriados, puxados a bois, para o
serviço de remoção de terra; outros fazem arrastões de madeira. Já são
empregados, raramente, carros de ferro sobre trilhos portáteis. os primeiros
de, que temos notícia empregados neste Estado, em trabalhos de açudes, foram
introduzidos, em 1898, pelo inteligente e laborioso proprietário Coronel Luiz
Florêncio, no município de Triumpho (RN) e usados também no município de
Caicó pelo Coronel Gorgônio Nóbrega “.
Esses recursos, sem dúvida, ficaram limitados a poucos açudes de maior
porte. No princípio deste século, o couro de arraste caiu em desuso.
“Do prosear com os mais velhos de como era, de como se fazia e de
como ou adonde começou, disseram eles - se o juizo não me engana - haver o
58
jumento tomado o lugar do arrastão quando principiaram as obras da
Inspetoria
5
[1909]. A partir daí, pouco mais ou menos é que a cangalha do
jegue fez as vezes da canga do arrastão”.
“No princípio, usavam uma parelha de caixotes que era coculada no
enchimento e esvaziada no despejo. Com o tempo, um mais astucioso imaginou
ou copiou a caçamba de fundo falso, fazendo o despejo mais ligeiro e
poupando muito muque e canseira”.
“Essa técnica medrou pelo sertão a tal ponto que, em 1934 na construção
do açude ltans, vizinho à cidade de Caicó, contava-se nada menos do que
2.000 jumentos a transportar terra”.
Foi nessa época (1932/33) que se introduziu nova e moderna maquinaria
para construção de estradas e açudes públicos; tratores de esteira,
“bulldozers”, e os rolos modernos, “sheep –foot” (pé de carneiro) rebocados
a tratores, cada um dos quais substitui 400 operários, reduzindo à terça parte
o custo do apiloamento.
Embora pareça constituir uma prática obviamente necessária, a
compactação bem conduzida de terra do maciço, que se obtém molhando-se
ligeiramente a terra, é coisa recente. Não encontramos notícia dessa
preocupação no século passado. Apenas pode-se notar que o uso do couro
de arraste e de uma junta de boi, pela passagem repetida dos animais e do
couro, trazia, de fato, uma certa compactação. As primeiras memórias de
projeto da IOCS mencionam, no entanto, o apiloamento e o acréscimo de
30% a ser previsto no que diz respeito aos volumes escavados.
Com relação à fundação (ou alicerce do açude), ‘no sertão velho, nos
açudes erguidos com arrastão de carro de boi, o uso era apenas raspar o
espelho da terra onde ia se acamar a parede. Daí, a maior revência e a pouca
duração da água de quase todos eles’.
Em 1907, refere-se F. Saturnino Rodrigues de Brito à necessidade de
construção imitando o systema inglês para execução de barragens de terra,
bastando abrir axialmente uma vala para receber o núcleo de material socado
e apropriado a impedir as infiltrações pela base, este impedimento teria apenas
por fim evitar que a água se escapasse por filetes prejudiciais, e não a
humidade proveitosa às preciosas vazantes de açude. Esse depoimento tende
a mostrar que a experiência inglesa teve influência anterior, no que tange à
técnica, à dos americanos.
É interessante observar, nas primeiras plantas de projeto da IOCS (1907),
a presença de um núcleo impermeável com alicerce e, até duas trincheiras
1
IOCS – Inspetoria de Obras Contra as Secas. Transformada posteriormente em IFOCS e
DNOCS.
59
suplementares de menor profundidade. As memórias de açudes de terra
homogênea mostram uma trincheira de fundação com a largura igual à da
base do açude. As plantas de 1934, já apresentam perfis com detalhes técnicos
importantes: cortina impermeável, filtro, maciço drenante, proteção de talude
e fundação central de menor largura.
Devemos lembrar que a seca de 1877 ‘não encontrou açude que tivesse
sido feito por mão de engenheiro’ e que somente no início deste século começou-
se a aplicar algumas normas técnicas. Aliás, vimos que os açudes feitos por
particulares entre 1877 e 1915, muitas vezes apresentavam qualidade superior
à das obras do governo. Alguns técnicos ilustraram-se por alvitres descabidos
e até ridículos que evidenciavam a defasagem entre a ‘ciência das capitais e
a realidade nordestina. Phelippe Guerra disso dá, não sem humor, um exemplo
admirável, citando o caso de um ‘ilustre engenheiro que indo a Londres onde
observou e estudou systemas de açudes, voltou fazendo propaganda, pela
imprensa official do Estado, aconselhando, como medida salvadora para
impedir estragos de formigas e tatus nas paredes dos açudes de terra, revesti-
las de chapas de aço.
As deficiências técnicas (na construção e no dimensionamento da represa
bem como do sangradouro) foram e são a causa de muitos arrombamentos, o
que significa grande desperdício de capital. Já foi assinalado o grande número
de açudes encontrados arrombados, por um levantamento de 1906, bem como
a hecatombe observada no fim do Império. R. Crandall comenta suas próprias
observações: ‘Em todo o sertão, ou em outros districtos onde existem açudes
particulares, notam-se um grande número de paredes arrombadas. A maior
parte dellas são construídas por fazendeiros sem qualquer conhecimento das
dimensões de uma represa, as quaes por economia são ordinariamente por
demais reduzidas. Pelo que observei no Sertão, neste anno de 1910, julgo
que as perdas causadas aos pequenos fazendeiros pelos diques arrombados
elevam-se a mais do total dispendido pela Inspectoria das Obras Contra as
Seccas, com a sua verba de 1000 contos; e enquanto o povo for deixado aos
seus próprios recursos será sempre assim.
Na mesma época, refere o Dr. Antônio Olyntho dos Santos Pires, nos
‘Estudos e Obras Contra os Effeitos das Sêccas’ que dos 64 açudes
mandados construir pelo Governo federal, a partir de 1887, já 18 estavam
arrombados e 13 necessitavam de grandes reparos para continuarem a
preencher seus fins’.
Quase 30 anos depois, Eloi de Souza, em um artigo intitulado ‘Porque
arrombam os açudes particulares’, dá as seguintes precisões:
“Antigamente, e daí nos advieram males sem conta, o açude era
60
construído sem atenção à solidez da parede e à capacidade do sangradouro.
Este era rasgado por um simples golpe de vista do “mestre de açude”, e aquela
estava apenas confiada ao recalque das patas dos bois mansos, que arrastavam
um couro cheio de terra, derramada em direções retilineas por camadas
superpostas, que pouco a pouco elevavam a parede ao nível desejado. Isso
se fazia e ainda há quem faça hoje ao léo da sorte, muitas vezes até sem ser
considerada a insuficiência ou o excesso da área de captação.
No primeiro caso o açude raramente enchia, enquanto que do segundo
as mais das vezes arrombavam, ocasionando igual desastre a outro ou a outros
que lhe ficavam a jusante.( ...)
Ainda no ano passado, nada menos de cinco açudes construídos num
só riacho de certo município do Seridó, foram por essa forma destruídos.
Esses desastres representam, no dinheiro que se foi com a barragem, e nos
prejuízos decorrentes dos lucros cessantes, alguns milhares de contos. Num
decênio, e só naquela região, nada menos de cento e onze açudes foram
destruídos, em conseqüência do arrombamento de outros”.
Alguns trabalhos sobre a estimativa do número de açudes no Estado do Ceará
(FUNCEME, 1988; Macedo, 1981; PERH 1992 etc.) indicam que existem em
torno de 8.000 açudes. Menescal et allii (1997) apresenta um Cadastro Preliminar
dos Açudes Existentes no Estado do Ceará. Este trabalho foi posteriormente objeto
de complementação em COGERH (2000b), onde 300 açudes foram inspecionados
no campo e efetuados estudos hidrológicos com metodologias mais atuais. Neste
mesmo estudo foram feitos levantamentos topo-batimétricos de 86 reservatórios
para uma reavaliação da sua capacidade hidráulica.
Entretanto, a metodologia utilizada nestes levantamentos pode ser questionável
em relação a abrangência para todo o estado. Desta forma, a estimativa que
acreditamos ser mais realista, é a de Molle (1991) que estima um número de 70.000
açudes de todos os tamanhos e tipos para o Nordeste como um todo. Mantendo a
proporção com estudos anteriores, podemos estimar o número de açudes no Estado
do Ceará como da ordem de 30.000, ou seja, 1 açude a cada 5 km
2
, provavelmente
o maior número de açudes por Estado de todo o Brasil. Em algumas regiões onde
esta concentração é maior, como é o caso da Bacia do Jaguaribe, esta proporção
pode chegar a 1 açude a cada 1,5 km
2
. A Figura 1 apresenta a rede de açudagem
da Região Metropolitana de Fortaleza que corrobora esta estimativa. Alguns destes
pequenos barramentos são denominados de forma sui generis como: “Vai quem
quer”, “Veremos”, “Vamos Ver”, “Apertado da Hora”, “Boi Morto”, “Breguedof”,
“Sim”, “Querido”, “Parceleiros da Cococa” etc. Muitos destes barramentos, por
deficiências de projeto, construção ou manutenção, são destruídos nos períodos de
maior escoamento o que dificulta ainda mais este levantamento pelo caráter dinâmico
61
que passa a assumir de um ano para o outro.
De acordo com Miranda (1988), entre os reservatórios construídos na Zona
Semi-Árida do Nordeste, existe um grande número de pequenas barragens de terra
homogêneas construídas por fazendeiros ou mesmo pelo poder público através das
frentes de serviço criadas durante as secas que periodicamente assolam a região.
Devido à seca, estas barragens são normalmente construídas sem a água necessária
para garantir o conveniente umedecimento do solo e com reduzida compactação. A
escassez de recursos é o principal motivo da construção destas obras em desacordo
com os mais elementares princípios de construção de barragens de terra.
Grandes deformações ocorrem rapidamente em barragens construídas muito
abaixo da umidade ótima e sem a necessária compactação quando a umidade do
solo é aumentada pelo fluxo de água que se processa através do maciço após o
enchimento do reservatório. Estas deformações (ou colapso) produzem rachaduras
através das quais a água flui dando início ao processo de “piping” (erosão interna),
que quase sempre resulta na destruição da barragem. Esta ocorrência é tão comum
no Nordeste que os jornais e o público em geral costumam chamar este tipo de obra
de “Barragem Sonrisal”.
No Ceará o decreto estadual 23.068 de 11/02/94 regulamentou o controle
técnico das obras de oferta hídrica e Menescal (1994) e Ribeiro et allii (1996)
apresentam uma metodologia de análise para a liberação de licença de barramentos.
Entretanto, pela dificuldade de fiscalização, somente os projetos sujeitos a
financiamentos públicos são submetidos a esta análise técnica.
2 – ACIDENTES E INCIDENTES
Os acidentes e incidentes relacionados neste item não visam à atribuição de
culpa ou responsabilidade a órgãos ou técnicos e sim, somente, a um levantamento
sistemático para se entender melhor suas causas e conseqüências a fim de podermos
definir uma estratégia para reduzir suas ocorrências ou minimizar os seus efeitos.
2.1 – DEFINIÇÕES
Como resultado de um levantamento bibliográfico, apresentamos na Tabela
1 uma relação com as principais definições adotadas por diferentes autores. Para
efeito deste trabalho adotaremos as definições de Vieira (2000) onde: acidente é
um evento de grande porte correspondente à ruptura parcial ou total de obra e/ou a
sua completa desfuncionalidade, com graves conseqüências econômicas e sociais
e incidente é um evento físico indesejável, de pequeno porte, que prejudica a
62
funcionalidade e/ ou a inteireza da obra, podendo vir a gerar eventuais acidentes, se
não corrigido a tempo.
ICOLD (1983) utiliza o termo “deterioration” para expressar tanto acidentes
como incidentes. Neste trabalho a expressão “anomalia”
6
foi preferida por também
ser aplicável a aspectos não estruturais e abstratos (e.g. falta de documentação e
falta de treinamento do AGIR, falta de acompanhamento da gerência ou do DESOH
etc). Uma relação das principais anomalias detectadas nos açudes do Ceará
encontra-se apresentada em Menescal et allii (2001b). Menescal et allii (2001c)
apresenta uma metodologia para priorização das ações de operação e segurança.
A Figura 2 apresenta um esquema sobre segurança que tenta organizar a
interelação entre alguns dos conceitos apresentados. Menescal et allii (2001d)
apresenta uma figura que relaciona a segurança com as diversas fases da vida de
uma barragem.
2.2 - LEVANTAMENTO DE INFORMAÇÕES
A referência de ocorrências de acidentes e incidentes com açudes no Estado
do Ceará remonta ao século XIX, conforme citado por Molle (1991), entretanto a
inexistência de um levantamento sistemático destas ocorrências é um fato marcante.
O registro sistemático dos acidentes ocorridos serve principalmente a três
objetivos: a) mostrar a relevância destas ocorrências, b) diagnosticar a causa e os
efeitos destas ocorrências e c) permitir a elaboração de uma sistemática para reduzir
as ocorrências, seja combatendo as causas ou minimizando os seus efeitos.
Para o levantamento de alguns acidentes e incidentes em barragens no Ceará
foram desenvolvidas pesquisas, sobre temas correlatos, em revistas, jornais, anais
de congressos, publicações, livros, teses etc. visando obter alguma informação
técnica a respeito das obras.
A metodologia empregada foi a seguinte: 1) levantamento de informações
sobre acidentes e incidentes em Barragens (relatórios, figuras, artigos de jornais e
fotos); 2) contato com diversas instituições e profissionais para aquisição de
informações e bibliografia; 3) análise e organização das informações.
Merecem destaque, os levantamentos feitos em jornais e o contato feito com
alguns profissionais da área de barragens na busca de resgatar, através da memória
histórica, alguns acidentes e incidentes ocorridos assim como outros dados técnicos
6
Talvez o melhor termo fosse “deficiência” pois só pode referir-se a aspectos negativos,
enquanto que “anomalia”também pode referir-se a aspectos positivos.
63
sobre a obra, úteis na composição do seu dossiê técnico. Os levantamentos feitos
em Jornais, até a elaboração deste trabalho, cobrem os anos de 1960 a 2001 nos
meses de maior índice pluviométrico, ou seja, de Fevereiro a Junho. As palavras
chaves utilizadas nas pesquisas foram: barragem, açude, arrombamento, acidente,
ruptura etc. Essa pesquisa ainda encontra-se em andamento e deverá prosseguir
até cobrir todos os anos e meses disponíveis no acervo dos jornais. Os contatos, ou
“entrevistas”, foram direcionados através do questionário apresentado na Tabela 2.
Como compilação dos resultados dos diversos meios de pesquisa utilizados,
apresentamos na Tabela 3 uma relação de acidentes e incidentes ocorridos em
açudes do Estado procurando identificar suas causas e conseqüências, bem como
o período da vida da barragem no qual ocorreu o fato. Apresentamos também um
dos recortes de jornal, Figura 3, que merece destaque por se tratar de um acidente
que provocou perdas materiais e uma vítima, e algumas fotos de acidentes/incidentes
citados na Tabela 3.
3 - COMENTÁRIOS
Na Tabela 3 estão relacionados acidentes/incidentes em açudes no Estado
do Ceará a partir de 1917
7
. As distribuições dos fatos observados são os seguintes:
a)Galgamento – 4(1960, 1978, 1996, 1997);
b)Surgências à jusante – 8(1980, 1986, 1988, 1997, 1998, 2000);
c)Trincas – 5(1956, 1961, 1995, 1997, 1999);
d)Piping – 1(1940);
e)Deslizamento de taludes – 2(1940, 1963);
f)Erosões – 2(1981, 2000);
g)Outras causas – (arrombamentos (DNOCS (1927), galgamento de dique fusível,
O Povo (1995); ameaça de galgamento (DN, 1998) e COGERH (1996); ruptura
do dique lateral do sangradouro, O Povo (1996); erosões no talude de montante
(O Povo, 1986); erosões nos muros laterais, COGERH (2001).
A prática usualmente adotada em barragens do semi-árido, de construir
sangradouros sem revestimento é plenamente justificável considerando a escassez
de recursos financeiros, a curta permanência de vazões de sangria e uma boa
condição, em geral, do maciço rochoso. Estes fatos permitem que eventuais
ocorrências de erosão que comprometam a segurança das obras possam ser sanadas
7
Excluídos os casos citados por Molle (1991) por falta de informação precisa sobre o
Estado.
64
à medida que sejam necessárias. Esse aspecto torna a primeira sangria do açude
uma fase obrigatória para inspeção e reavaliação da condição da segurança da
obra. Já a prática de se dimensionar os pequenos barramentos para baixos períodos
de retorno (100 anos), o que pode ser explicado também pela economia, não pode
ser justificada sem um estudo do conjunto de obras que compõe a bacia, pois o
“efeito dominó” pode transformar um acidente de pequenas proporções em um
com graves conseqüências sociais, econômicas e ambientais.
O dilema entre construção e manutenção é bastante comum em engenharia
onde, em algumas situações, é economicamente mais viável reduzir os custos do
investimento inicial e, em conseqüência, elevar os custos de manutenção e
monitoramento. A falha desta sistemática é que a manutenção e monitoramento
não têm sido compatíveis com os critérios de projeto adotados. É o velho problema
de ter recursos para a obra e não ter para a sua manutenção. Menescal e Vieira
(1999) apresentam os efeitos de uma má manutenção de um sangradouro no seu
risco de falha operacional.
O aumento da entropia é uma lei da natureza e a humanidade, para manter a
ordem de suas organizações e estruturas, deve despender energia, recursos, tempo,
dinheiro etc. Com barragens o processo não poderia ser diferente e o que se constata
é que o ponto ótimo de equilíbrio do dispêndio de recursos com a manutenção e a
segurança mínima socialmente aceita está longe de ser alcançado. Este ponto de
equilíbrio é dinâmico e muda com a evolução e conscientização da sociedade. Assim
em países mais ricos e com população mais esclarecida, os riscos aceitáveis são
mais baixos (10
–4
a 10
–5
) enquanto que, para regiões mais pobres, como o Estado
do Ceará, riscos desta ordem são ainda impraticáveis.
Querer impedir a ocorrência de acidentes em barragens pode ser comparado,
exageradamente, a querer impedir a ocorrência de acidentes automobilisticos, aéreos,
ferroviários etc., ou seja, é impossível. O que se pode fazer é trabalhar
preventivamente no controle técnico das obras (projeto, construção, operação,
manutenção) ou implantar um sistema para minimizar os seus efeitos. Neste sentido
algumas ações vêm sendo desenvolvidas e encontram-se relacionadas em Menescal
e Miranda (1997) e Menescal et allii (2001a)
A pesquisa apresentada neste trabalho ainda não está concluída, estão sendo
realizados levantamentos complementares em jornais e buscando-se outros contatos
com profissionais que possam enriquecer este acervo que deverá ser posteriormente
alimentado continuamente com novas ocorrências observadas ou relatadas à equipe
de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas da COGERH. Como conclusões
preliminares podemos destacar:
65
a)Os maiores problemas observados advêm dos pequenos barramentos que, num
“efeito dominó”, podem vir a comprometer obras maiores e até causar mortes
e grandes prejuízos econômicos.
b)Apesar da existência de um grande número de profissionais atuantes na área
de barragens que poderiam contribuir para o resgate histórico sobre acidentes
e incidentes, o que se constatou foi um receio geral em se tratar sobre esse
assunto, o que, de certa forma, já era esperado pela equipe. Esta atitude deve
ser combatida, pois só assim poderemos formar um acervo para mostrar o
perigo e a importância de um plano contínuo de Segurança.
c)Considerando em média um risco de ruptura da ordem de 10
-4
para um número
estimado de 30.000 açudes, podemos esperar um número médio de três rupturas
por ano
8
. Se considerarmos que muitos dos sangradouros foram dimensionados
para um período de retorno de 100 anos (risco hidrológico igual a 10
-2
), este
número saltaria para 300 rupturas por ano o que, de certa forma, explica o
grande número de arrombamentos constatados nos anos de maior precipitação.
d)A importância de aprendermos com erros do passado e “martelar” continuamente
sobre os erros cometidos para evitar sua reincidência;
e)A necessidade de um controle técnico efetivo das obras, inclusive particulares,
e de programas preventivos de minimização de impactos para as bacias onde
os danos podem ser significativos. Cada obra deve ter um responsável técnico
devidamente registrado no CREA, para responder pelas suas condições
estruturais e operacionais.
4. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio da COGERH e do Painel de Inspeção de
Segurança de Barragens, nas pessoas dos Professores Paulo Teixeira Cruz, Nelson
de Souza Pinto e Roneí Carvalho, e dos profissionais entrevistados.
5 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BERCHA, F. G.; 1994. Risk Analysis Basis for Pipeline Life Cycle Safety. National
Energy Board, Calgary, Alberta, June.
BUENO, F. S.; 1998. Vocabulário Tupi-Guarani/Português. 6
ª
Edição, Éfeta Editora,
1
30.000 açudes x 10
–4
rupturas/ano = 3 açudes rompidos por ano
66
São Paulo.
CASTRO, A. L. C.; 1999. Glossário de Defesa Civil. Ministério do Planejamento e
Orçamento, Brasília – DF.
CBGB – NRSP; 1999. Guia Básico de Segurança de Barragens.
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68
FIGURA 1: Rede de Açudagem das Bacias Metropolitanas.
69
TABELA 1 – Terminologia de segurança de barragens.
70
TABELA 2: Ficha de Entrevista
Perguntas Sugeridas:
a)Quais os trabalhos em que teve contato com problemas na construção, operação,
manutenção ou inspeção de barragens, canais, açudes, estações elevatórias e
adutoras?
b)Quais os tipos de problemas observados ?
c)Qual a solução adotada ?
d)Qual o prejuízo ocasionado pelo fato ocorrido ?
e)Quais eram as instituições envolvidas ?
f)Na sua opinião qual o problema mais comum em barragens no Ceará?
g)Quais as sugestões para contornar estes problemas na fase de projeto, construção e
operação?
h)Onde podemos obter maiores informações sobre acidentes e incidentes em barragens
no Ceará? No nordeste ? No Brasil ? No mundo ?
i)Onde poderíamos obter os projetos ou dados sobre os 600 maiores açudes do estado
do Ceará?
OBSERVAÇÕES:
Entregar relação de açudes no Estado do Ceará (600 maiores)
Levar mapa (1:500.000) e imagem de satélite
Entregar relação de entrevistados para sugerir novos nomes.
Levar gravador e fazer apontamentos
Hipóteses
Fatos
Incertezas
Ameaças
Riscos
Medidas Mitigadoras
Medidas Preventivas
- Normatização
- Legislação
- Planejamento
- Controle
Medidas Corretivas
Causas
Incidentes
Acidentes
Consequências
- Manutenção
FIGURA 2 – Conceitos relacionados a Segurança de
Barragens e suas inter-relações.
71
TABELA 3: Acidentes e incidentes observados em açudes no Ceará.
72
TABELA 3: (continuação)
73
TABELA 3: (continuação)
74
TABELA 3: (continuação)
75
FIGURA 3: Recorte de jornal do caso do Açude Gurguri no Município de
Redenção (O Povo, abril/1996).
FOTO 1 - Trincas longitudinais no coroamento da Barragem Trussu (abril/1997).
76
FOTO 2 - Barragem arrombada no Município de Palmácia. Vista de Montante
para Jusante (abril/2001).
FOTO 3 - Erosão regressiva no sangradouro da Barragem
Itaúna (abril/2001).
77
1999 - Artigo apresentado no XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Belo
Horizonte – MG.
MANUTENÇÃO DE SANGRADOURO DE AÇUDE E
RISCO DE INEFICIÊNCIA HIDRÁULICA
Rogério de Abreu Menescal
1
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
4
RESUMO
Este trabalho procura demonstrar a importância da manutenção de
sangradouros de açudes no seu funcionamento hidráulico, de modo a evitar a
ampliação dos riscos de sobrelevação da lâmina de sangria e possíveis
transbordamentos.
Três métodos de avaliação de risco são utilizados, Simulação de Monte Carlo,
AFOSM e PEM, e o Açude Jerimum é tomado como estudo de caso.
Para o caso simulado, conclui-se que o risco de ineficiência hidráulica do
sangradouro pode facilmente atingir valores da ordem de 0,4%, quatro vezes superior
ao risco hidrológico implícito de 0,1%, admitido na vazão milenar de projeto.
ABSTRACT
This paper intends to show the importance of the dams’ spillway maintenance,
as related to its hydraulic performance, in order to avoid the risks of undesirable
water rising and possible dam overtopping.
Three methods of risk evaluation have been used, Monte Carlo Simulation,
AFOSM and PEM, and the Jerimum Dam was taken as case study.
The conclusion is that the risk of inefficient performance of the spillway is
about 0,4%, four times greater than the implicit risk of 0,1% considered in the
design (millennial discharge).
INTRODUÇÃO
O abandono das estruturas hidráulicas de um açude associado às ações
naturais de intempéries e enchentes pode influir no risco de ineficiência hidráulica
1
COGERH-CE – Engenheiro da Diretoria de Operações e Monitoramento
2
UFC – Professor Titular
78
durante a vida útil das obras. Neste trabalho consideramos os efeitos que uma
manutenção inadequada no sangradouro de um açude pode gerar no risco de
ineficiência hidráulica do mesmo, acarretando em aumento do risco para a obra
como um todo.
Em que pese a multivariada definição de riscos e incertezas, por alguns
considerados até sinônimos, é conveniente adotarmos uma posição e manter-nos
coerente com ela. Assim, neste trabalho, entendemos serem as incertezas, nas
suas diversas formas, o pano de fundo onde são gerados os riscos e risco (R) sendo
a probabilidade ou possibilidade de ocorrência de eventos, fatos ou resultados
indesejáveis.
ESTUDO DE CASO – AÇUDE JERIMUM
Para efeito de aplicação consideramos o caso do Açude Jerimum
(COGERH,1995), em Irauçuba-CE, por ser este um açude típico da região semi-
árida. A Figura 1 apresenta a localização deste açude na Bacia do Rio Curu a oeste
da cidade de Fortaleza. A ficha técnica deste açude é apresentada na Tabela 1. O
Arranjo Geral do maciço, sangradouro e tomada d’água são apresentados na Figura
2. A seção tipo do sangradouro no local do cordão de fixação é apresentado na
Figura 3.
A Tabela 2 apresenta os hidrogramas de vazões afluentes (Qa) para períodos
de retorno de 50, 100, 500, 1.000 e 10.000 anos. A distribuição de freqüência para
as vazões afluentes (Qa) ao reservatório foi aproximada pela equação de Gumbel-
Tipo 1 (Qa=b-Ln(-Ln(Fac))/a), conforme pode ser observado na Figura 4, onde
Fac é a freqüência acumulada e a e b são parâmetros de ajuste dos dados extremos.
A Tabela 3 apresenta os momentos da distribuição de Qa obtidos por 100.000
simulações.
As Figuras 5 e 6 apresentam os resultados do amortecimento considerando a
propagação da onda de cheia no reservatório para TR de 1.000 e 10.000 anos,
obtidos dos Estudos Hidrológicos (COGERH, 1995).
O resultado do amortecimento é a vazão efluente (Qe), que pode ser então
considerada como a vazão afluente multiplicada por um fator de amortecimento
(R). Conforme pode ser observado, o valor de R é 0,763, para TR=10.000 anos, e
0,765, para TR = 1.000 anos. Para efeito de cálculo os valores são iguais e o
adotado foi 0,765.
79
METODOLOGIA
Em um sangradouro do tipo escavado em rocha com cordão de fixação da
soleira em uma região semi-árida, como o do Açude Jerimum, uma vegetação tende
a crescer após alguns anos de ação das intempéries sobre a rocha sã. Estas mesmas
intempéries podem também agir de forma a desestabilizar os taludes das margens
do sangradouro, fazendo com que ocorram deslizamentos e por conseqüência um
estreitamento da seção útil para escoamento. A ocorrência de balseiros associados
a estes dois fenômenos pode ainda agravar a perda de capacidade de vazão do
sangradouro.
Utilizando-se a equação clássica para um vertedouro de seção retangular
temos que a vazão de sangria Qs = N.C.L.H
3/2
, onde N é um fator de correção da
fórmula empírica, C é o coeficiente de descarga, L é a largura do vertedouro e H é
a altura da lâmina. O crescimento de arbustos pode ser considerado como causando
uma redução do coeficiente de descarga (C) e a queda de detritos como uma
redução da largura (L). Assim, a consideração destas variáveis deixa de ser
determinística para assumir um caráter variacional.
Neste trabalho, para considerar o aspecto variacional de C e L, utilizamos a
teoria das probabilidades e considerou-se que as distribuições de freqüência são do
tipo triangular. Os valores mínimo, modal e máximo necessários para definir a
distribuição triangular foram obtidos de hipóteses de alteração da rugosidade da
seção, para o C, e avaliação do máximo deslizamento que possa ocorrer, para o L.
As distribuições de C e L consideradas para o caso do Açude Jerimum encontram-
se apresentadas nas Figuras 7 e 8. As Tabelas 4 e 5 apresentam, respectivamente,
os parâmetros das distribuições de C e L.
Nesta análise os valores de H, N e R são considerados constantes. O valor
considerado para H é 1,64m, que é o valor da lâmina máxima de sangria adotada no
projeto para TR = 1.000 anos. O valor de N é 1 e o de R é 0,765 conforme
demonstrado anteriormente. A Tabela 6 apresenta uma síntese dos parâmetros das
distribuições das variáveis C, L e Qi.
A função-desempenho que serviu de base para a avaliação do risco definido
como P(Z<0) ou P(Qs<Qe).foi: Z = Qs – Qe = N.C.L.H
3/2
– R.Qa = g(Xi), onde i
= [1, n], n Î |N, sendo Qs a capacidade de vazão do sangradouro, Qe a vazão
efluente do açude e Xi as variáveis consideradas.
Para a avaliação do risco foi utilizada a Simulação de Monte Carlo - SMC
(Vieira, 1998), o “Advanced First Order Second Moment - AFOSM” (Vieira, 1992)
e o “Point Estimated Method – PEM” (Harr, 1987).
80
O Método da SMC consiste na geração simulada de conjuntos de valores Xi,
a partir de suas distribuições de probabilidade, de modo a se calcular um conjunto
de valores de Z, suficientemente grande para representar uma boa amostra da
população Z. O risco será avaliado pela razão da quantidade de valores negativos
de Z e do número total de eventos Z gerados.
A essência do método AFOSM é a linearização da função-desempenho (Z),
através da expansão em série de Taylor, em torno do ponto (Xi
*
) na superfície de
falha. A determinação do ponto Xi
*
é obtida de forma iterativa, partindo de um
ponto inicial adotado, que em geral são os valores médios das variáveis.
O Método PEM surgiu para contornar as dificuldades inerentes à
determinação das derivadas da função-desempenho, no desenvolvimento em séries
de Taylor. Baseia-se na analogia que pode ser estabelecida entre a distribuição de
probabilidades e distribuição vertical de cargas em um sistema rígido. O valor
esperado, E(x), é o análogo do centro de carga e o desvio padrão é o análogo do
raio de giração.
RESULTADOS E CONCLUSÕES
Os resultados obtidos pelos métodos PEM, SMC e AFOSM indicaram,
respectivamente, valores de risco de 0,02% 0,40% e 0,41%, conforme apresentado
nas Tabelas 7, 8 e 9.
O valor encontrado pelo método PEM diverge dos valores obtidos com os
outros dois métodos. Os autores observaram que o PEM parece não ser muito
aplicável para casos com distribuições de valores extremos como vazões de sangria.
Uma hipótese possível é de que mesmo considerando a assimetria, o PEM não
consegue uma boa representatividade da distribuição utilizando somente dois pontos
de ponderação. Os valores obtidos com a SMC e o AFOSM parecem ser mais
coerentes e indicam que em conseqüência do abandono, o risco anual passa de 1/
1.000 para 4,0/1.000, aumentando assim em mais de 4 vezes em relação ao risco
hidrológico inicial.
Supondo uma vida útil de 50 anos para uma obra de barragem como esta, o
fato se agrava com o risco passando de 4,9% para 18,6%, ou seja, ao longo da vida
útil a barragem terá quase 20% de chance que o seu vertedouro não tenha capacidade
para suportar as vazões para as quais foi dimensionado.
Os resultados obtidos neste trabalho demonstram numericamente que a boa
conservação do sangradouro de um açude é um elemento importante para a
manutenção do nível de segurança das obras como um todo dentro dos patamares
estipulados quando da elaboração do projeto.
81
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VIEIRA, V.P.P.B.; 1998. Análise de risco aplicada a Recursos Hídricos. Notas
de Aula do Curso de Doutorado em Recursos Hídricos da UFC, Fortaleza-
CE.(Footnotes)
Figura 1 – Localização do Açude Jerimum.
82
Figura 2 – Arranjo Geral das Obras.
Figura 3 – Seção Tipo do Sangradouro.
Qa = 39,982x + 53,007
R2 = 0,9822
150
200
250
300
350
400
450
3456789
10
-Ln(-Ln(Fac))
Q
a
Figura 4 – Determinação dos parâmetros da distribuição Gumbel
– Tipo 1 da variável Qa
83
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
05101520
Tempo (horas)
V
a
z
ã
o
(
m
3
/
s
)
Qa
Qe
Figura 5 – Estudo de Propagação de Enchentes no
Reservatório para TR = 1.000 anos
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
051015
20
Tempo (horas)
V
a
z
ã
o
(
m
3
/
s
)
Qa
Qe
Figura 6 – Estudo de Propagação de Enchentes no
Reservatório para TR = 10.000 anos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0,911,11,21,31,4
1,5
1,6
C
f
r
e
q
ü
ê
n
c
i
a
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
6870727476788082
L
f
r
e
q
ü
ê
n
c
i
a
Figura 8 – Distribuição da variável LFigura 7 – Distribuição da variável C
84
Tabela 1 – Ficha Técnica do Açude Jerimum.
I - IDENTIFICAÇÄO
- DENOMINAÇÃO:Jerimum
- ESTADO:Ceará
- MUNICÍPIO:Irauçuba/Tejuçuoca
- SISTEMA:Curu
- RIO BARRADO:Caxitoré
- COORDENADAS DO EIXO:3º50' S e 39º40' W
II - PERÍODO DE CONSTRUÇÃO:Jul/95 a Fev/96
III – OBJETIVOAbastecimento das cidades de
Irauçuba e Itapajé e irrigação
IV - CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
- BACIA HIDRÁULICA:
- VOLUME ACUMULADO (Cota 147):20,5x10
6
m
3
- ÁREA:269,3 ha
- VOLUME MORTO (Cota 135,5):2,5 x10
6
m
3
- % do VOLUME ACUMULADO:12,2 %
- BACIA HIDROGRÁFICA:71,8 km
2
- PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL:739,0 mm
- EVAPORAÇÃO MÉDIA ANUAL:2.374,5 mm
- VOLUME AFLUENTE ANUAL:36,4 x10
6
m
3
- COEFICIENTE DE RUN-OFF:12,8 %
- VOLUME REGULARIZADO ANUAL:7,4 x10
6
m
3
- BARRAGEM PRINCIPAL:
- TIPO:Mista de terra e enrocamento
- COTA DO COROAMENTO:150,50 m
- ALTURA MÁX. ACIMA DA FUNDAÇÃO:23,2 m
- ALTURA MAX. COM FUNDAÇÃO:29,0 m
- EXTENSÃO P/COROAMENTO:385,0 m
- LARGURA DO COROAMENTO:6,0 m
- VOLUME DE ESCAV. P/ FUNDAÇÃO:38.000,0 m
3
- VOLUME DO MACIÇO:222.183,0 m
3
- LARGURA MÁXIMA DA BASE:83,0 m
- TALUDE MONTANTE:1,0(V):1,8(H)
- TALUDE JUSANTE:1,0(V):1,6(H)
- TOMADA D’ÁGUA:
- TIPO:Galeria com Tubo Envelopado.
85
- DIÂMETRO:600,0 mm
- COTA DO PORÃO:135,50 m
- COTA BOCA DE MONTANTE:132,00 m
- COTA BOCA DE JUSANTE:131,90 m
- VOLUME ESCAVADO:4.069,0 m
3
- DESCARGA DE TRABALHO:0,45 m
3
/s
- COMPRIMENTO:80,0 m
- LOCALIZAÇÃO - ESTACA:9
- SANGRADOURO:
- TIPO:Canal escavado em rocha.
- LARGURA:80,0 m
- VAZÃO EFL. MAX. DE PROJ. (TR 1.000 anos):252,0 m
3
/s
- LAMINA MÁXIMA PREVISTA:1,64 m
- REVANCHE:3,5 m
- VOLUME DE CORTE:104.595,0 m
3
- COTA DA SOLEIRA:147,00 m
86
Tabela 2 – Hidrograma de Vazões Afluentes para um dado TR
tempoq (m
3
/s)
(horas)TR=50TR=100TR=500TR=1.000TR=10.000
0,000,000,000,000,000,00
0,767,559,4111,9713,1615,93
1,5115,1018,8223,9426,3131,86
2,2730,2037,6547,8852,6363,71
3,0245,3056,4771,8178,9495,56
3,7867,9484,71107,72118,40143,34
4,5390,59112,94143,63157,88191,12
5,29120,79150,59191,50210,50254,82
6,04138,92173,20220,25242,10293,09
6,80164,59205,20260,95286,84347,25
7,55178,21222,18282,55310,58375,98
8,31191,82239,15304,12334,29404,69
9,06193,37241,08306,58336,99407,96
9,82194,91243,00309,02339,67411,21
10,58184,39229,89292,34321,35389,02
11,33173,86216,76275,64302,99366,80
12,09151,28188,60239,84263,63319,15
12,84128,67160,42204,00224,24271,46
13,60106,07132,24168,16184,85223,77
14,3584,86105,79134,53147,88179,02
15,1166,7783,25105,86116,37140,87
15,8650,0862,4479,4087,28105,66
16,6236,5245,5357,9063,6477,04
17,3724,3530,3538,6042,4351,37
18,1315,3119,0824,2726,6732,29
18,887,659,5412,1313,3416,15
19,643,133,914,975,466,61
20,160,000,000,000,000,00
q máxima (m3/s) 194,91243,00309,02339,67411,21
87
Tabela 3 – Determinação dos momentos da distribuição de Qa
No. de simulações 100.000
Desvio Padrão (s) 51,0
Variância (s
2
) 2.597,4
Assimetria (Q) 1,192
Curtose 2,503
Tabela 4 – Determinação dos momentos da distribuição da variável C
Desvio Padrão (s) 0,118
Variância (s
2
) 0,014
Assimetria (Q) -0,584
Curtose -0,523
Tabela 5 – Determinação dos momentos da distribuição da variável L
Desvio Padrão (s) 2,355
Variância (s
2
) 5,545
Assimetria (Q) -0,610
Curtose -0,453
Tabela 6 – Síntese dos parâmetros das distribuições das variáveis
VariávelMédiaCoef. VariaçãoDesvio PadrãoCoef. Assimetria (Q)Tipo
C 1,3330,0890,118-0,584Triangular
L 76,6800,0312,355-0,610Triangular
Qa 76,3870,66750,9651,192Gumbel-Tipo 1
88
Tabela 7 – Resultado do “Point Estimated Method” (PEM)
Tabela 8 – Resultado da Simulação de Monte Carlo (SMC)
No. de simulações 100.000
No. de ocorrências Z < 0 414
Risco 0,41%
Z Mínimo -146,5
Z Médio 156,8
Z Máximo 251,5
89
Tabela 9 – Resultado do Método “Advanced First Order Second Moment”
(AFOSM)
1a. Iteração
Xi* smdg/dXi* a u-asb
C 1,333470,148111,354025723,850,5261,064
L 76,67992,9589577,080078,2870,18375,067
Qa 76,387249,139567,371483-37,6-0,830219,132
Qs=Qe=Z = Qs-Qe =
167,7442167,74411,95E-05 b =3,720
2a. Iteração
Xi* smdg/dXi* a u-asb
C 1,063980,079771,234294212,580,1601,202
L 75,06693,1799377,1448117,1060,09076,421
Qa 219,132101,2110,9782415-77,5-0,983252,061
Qs=Qe=Z = Qs-Qe =
192,9512192,9510,00026 b =2,524
3a. Iteração
Xi* smdg/dXi* a u-asb
C 1,202170,152571,351720424,490,2741,241
L 76,42133,0310977,0928487,6530,08676,406
Qa 252,061111,952-23,84388-85,7-0,958260,175
Qs=Qe=Z = Qs-Qe =
199,1625199,16220,000282 b =2,648
4a. Iteração
Xi* smdg/dXi* a u-asb
C 1,241120,158391,356816125,420,2771,240
L 76,40613,0348677,0936947,9110,08676,399
Qa 260,175114,503-30,22046-87,7-0,957260,003
Qs=Qe=Z = Qs-Qe =
199,0302199,0302-4,5E-07 b =2,649
5a. Iteração
Xi* smdg/dXi* a u-asb
C 1,24040,158331,356776825,410,2771,240
L 76,39943,0365177,0940657,910,08676,399
Qa 260,003114,445-30,07449-87,6-0,957260,000
Qs=Qe=Z = Qs-Qe =
199,0279199,0279-9,4E-09 b =2,649
Risco (K) =0,40%
90
91
1996 - Artigo apresentado no III Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste,
Salvador– BA.
A RECUPERAÇÃO DE AÇUDES NO ÂMBITO DA GESTÃO
DOS RECURSOS HÍDRICOS DO ESTADO DO CEARÁ
Rogério de Abreu Menescal
1
Joaquim Guedes Corrêa Gondim Filho
2
Yuri Castro de Oliveira
3
RESUMO
O Estado do Ceará vem passando por um processo de modernização do seu
sistema de gestão dos recursos hídricos. Neste contexto, foi criada recentemente a
Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará - COGERH, com a missão
de gerenciar a oferta dos recursos hídricos constantes dos corpos d’água superficiais
e subterrâneos de domínio do Estado.
Com o intuito de operar os açudes de forma mais adequada e segura, foi
elaborado pela COGERH o Programa de Manutenção e Recuperação de Açudes
Estaduais (PMRAE), consistindo nas fases de levantamento de dados técnicos,
diagnóstico, elaboração e implantação do projeto de recuperação, elaboração de
manuais e rotinas operacionais e treinamento de equipes de campo. A 1
a
. Etapa do
PMRAE envolveu 17 açudes de pequeno e médio porte.
O objetivo do presente trabalho é descrever a metodologia utilizada e relatar
a experiência acumulada pela COGERH no desenvolvimento deste programa.
O acesso da equipe operacional durante as fases de elaboração e
implementação de novos projetos, tem permitido que a experiência adquirida na
operação dos açudes, influencie de forma positiva.
A mentalidade de discutir os problemas operacionais encontrados com outros
técnicos e a comunidade usuária favorece o encontro de soluções mais amadurecidas.
O Governo do Estado tem envidado esforços no sentido de inibir a falta de
registros técnicos e melhorar o nível de projeto e controle da execução de novos
açudes.
1
Chefe do Dpto. de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas da COGERH
2
Diretor de Operações da COGERH
3
Técnico em Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos da COGERH
92
Finalmente, a cobrança pelo uso da água é entendida como fundamental
para a racionalização do seu uso e conservação e instrumento de viabilização de
recursos para o seu gerenciamento.
ABSTRACT
The Ceará State has been experiencing a modernisation process of its water
resource management system. In this context, the Water Resources Management
Company of Ceará State - COGERH was created recently to manage the superficial
and underground water resources offering in Ceará State
In order to operate the dams properly and safely, COGERH elaborated the
State Dams Maintenance and Rehabilitation Program (PMRAE). The PMRAE
lies on 6 steps: technical data recover, diagnosis, rehabilitation projects development
and implementation, operational routines manuals elaboration and field teams training.
The 1st part of PMRAE included 17 small and middle size dams.
The objective of this paper is to describe the adopted methodology and to
report the acquired experience by COGERH in developing this program.
The operational team access during the new projects conception and
implementation permits a positive influence of the obtained experience.
The purpose of discussing the operational problems found with other
technicians and the users community allows the attainment of more adequate
solutions.
The State Government has made efforts to inhibit the technical data lack and
to improve the new dams projects and control.
Finally, the charge for water use is understood as essential to its rational and
conservative use and as an instrument to provide financial resources to achieve
practicable water management.
INTRODUÇÃO
O Estado do Ceará vem passando por um processo de modernização do seu
sistema de gestão dos recursos hídricos. Neste Contexto, o Governo do Estado
criou recentemente a Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará -
COGERH, com a missão de gerenciar a oferta dos recursos hídricos constantes
93
dos corpos d’água superficiais e subterrâneos de domínio do Estado.
Com o objetivo de colocar os açudes estaduais aptos para uma operação
adequada e segura, a COGERH elaborou o Programa de Manutenção e Recuperação
de Açudes Estaduais - PMRAE, incluindo suas estruturas hidráulicas associadas.
A 1
a
. Etapa do PMRAE envolveu 17 açudes de pequeno e médio porte, cujas
características técnicas encontram-se apresentadas na Tabela 1.
O objetivo do presente trabalho é descrever a metodologia utilizada e relatar
a experiência acumulada pela COGERH na elaboração deste programa.
BASE CONCEITUAL
A recuperação de açudes de médio porte tratada neste trabalho, diz respeito
às obras e serviços necessários para colocar os mesmos em situação operacional
de forma satisfatória e segura. O termo açude tem uma definição ampla que inclui
a barragem, reservatório e obras hidráulicas associadas.
A Comissão Internacional de Grandes Barragens (ICOLD), define segurança
como sendo a capacidade das estruturas, reservatório e zona a jusante da barragem em
atender requisitos de desempenho durante a expectativa de vida da estrutura,
considerando aspectos ambientais, estruturais, hidráulicos e operacionais (Silveira, 1990).
Um incidente é definido como uma falha no desempenho, que pode afetar, a
curto ou longo prazo, a operação da barragem e que requer algum tipo de trabalho
de manutenção.
Um acidente significa alguma ocorrência excepcional que afeta o
comportamento da barragem e cuja evolução, se não controlada, pode causar sua
ruína.
Risco potencial é definido como sendo o valor econômico das conseqüências
de um acidente, independente da probabilidade de sua ocorrência, cujas
conseqüências são avaliadas considerando as perdas de vida e danos nas
propriedades. O risco efetivo é definido como o produto do risco potencial e a
probabilidade de ocorrência de um acidente associado.
Além das conseqüências com prejuízos diretos, como a perda de vidas
humanas e os danos materiais no açude e nas zonas inundadas, há ainda que
considerar os prejuízos indiretos resultantes da interrupção das atividades produtivas
nas zonas afetadas, da impossibilidade de exploração dos recursos hídricos e os
resultantes de traumas psicológicos e físicos nos sobreviventes. A determinação
exata do valor total dos prejuízos torna-se assim difícil, se não mesmo impossível,
pois a atribuição de valor à vida humana é um aspecto que suscita questões de
94
ordem moral muito profundas.
As medidas de controle de segurança estabelecidas levam ao atendimento
dos requisitos de desempenho, reduzindo assim os riscos efetivos, sempre presentes,
de incidentes e acidentes. Isto representa a garantia de durabilidade durante a
expectativa de vida de uma estrutura.
O ICOLD considera ainda, que falhas no desempenho e ocorrências
excepcionais, que causam incidentes e acidentes, dizem respeito a danificação, e
que estas necessitam de métodos eficientes para detecção e correção.
Ramos (1995) observa que cerca de 50% das ruínas de barragens estão
relacionadas com questões hidrológicas/operacionais. O fator operacional assume
portanto, uma grande importância na segurança de barragens, o que obriga a sua
definição cuidadosa pelas instituições encarregadas da operação.
PROGRAMA DE MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO DE AÇUDES
ESTADUAIS - PMRAE
O PMRAE seguiu, a princípio, as diretrizes estabelecidas em FEMA (1987),
Eletrobrás (1987) e USBR (1995), tendo sido subdividido em 6 fases.
Levantamento de características técnicas
A primeira fase consistiu na coleta, análise e consolidação das informações
técnicas obtidas de diversas instituições e diretamente de visitas de campo.
Diagnóstico
A segunda fase consistiu, a princípio, na análise dos projetos e dados de
instrumentação e desempenho da obra, consolidados com visitas de inspeção em
campo para avaliação situacional das obras. A consecução desta fase foi dificultada
pela falta de projetos “as built” e dados de acompanhamento sistemático do
desempenho das obras. Para esta fase foram elaboradas listas de verificação
(“checklists”), que foram preenchidas durante as inspeções de campo,
complementadas com informações verbais de pessoas na região das obras para
tentar resgatar o histórico de cada uma.
Problemas similares foram encontrados pelo Instituto de Pesquisas
Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) durante a execução do Programa de
Segurança Estrutural do Sistema Metropolitano de São Paulo, conforme descrito
por Gehring (1987).
95
O método de detecção por observação direta é o mais usualmente utilizado,
apesar de ser falho, pois em algumas situações somente permite a detecção do
problema quando este já atinge um estágio avançado (Silveira, 1990).
Os principais problemas encontrados nas obras foram:
a)ausência de sistemas de medição e controle de vazão, gerando sub-
utilização do açude e impossibilitando a operação da barragem;
b)falta de pessoal treinado, vigilância e proteção das obras, ocasionando
operação imprópria e depredação dos equipamentos;
c)entupimento das calhas e canaletas de drenagem superficial;
d)presença de vegetação excessiva, erosão em estágio avançado e
formigueiros, comprometendo seriamente a segurança das obras;
e)falta de acesso apropriado ao local das obras.
Projeto de recuperação
Com base nos aspectos observados nas duas fases anteriores, iniciou-se a
terceira fase, a de elaboração dos projetos de recuperação, visando a preparação
das obras para a operação de maneira satisfatória.
Os projetos de recuperação específicos para cada açude incluem, de uma
forma geral, os seguintes serviços:
a)construção e aferição de medidores de vazão;
b)desmatamento da vegetação nociva e eliminação de formigueiros;
c)remodelação e recuperação do sistema de drenagem superficial e
recomposição das erosões;
d)plantio de vegetação apropriada;
e)conserva dos caminhos de acesso;
f)confecção de cercas de isolamento e fechamento de áreas de segurança;
g)manutenção, restauração e substituição de equipamentos hidromecânicos,
inclusive os dispositivos de montante;
h)construção de postos de operação do reservatório e aquisição de ferramenta
para serviços básicos de manutenção.
As soluções adotadas consideraram a experiência local e de regiões
similares, tendo sempre em vista aspectos conjunturais (recursos limitados,
dificuldade de mão de obra especializada, etc.).
96
Os valores estimados para os serviços de recuperação encontram-se
apresentados na Tabela 1.
Implantação do projeto de recuperação
Para a quarta fase, a atual conjuntura política impôs o questionamento de
até que ponto a manutenção, recuperação e operação destas obras podem ser
efetuadas e custeadas exclusivamente com recursos públicos.
A oferta de água no semi-árido nordestino requer a execução de importantes
obras de reservação e adução, pois a ocorrência natural de águas apresenta padrões
temporais e espaciais não compatíveis com a maioria das atividades econômicas.
O financiamento da construção, operação, manutenção e recuperação destas
obras é atualmente onerado à figura do contribuinte, sendo até hoje pago pelo erário
público, alimentado pela contribuição de impostos federais e estaduais.
Este modelo se encontra atualmente em crise e não permite satisfazer as
necessidades de operação, manutenção, recuperação e ampliação da infra-estrutura
existente.
O argumento é que somente através de uma política de retorno apropriada,
pode o Poder Público recuperar o capital para investir em outros projetos de forma
a beneficiar outros usuários, garantindo assim a continuidade das ações do Estado.
No Ceará, a cobrança pelo uso da água é entendida como fundamental para
a racionalização do seu uso e conservação e instrumento de viabilização de recursos
para o seu gerenciamento.
A idéia inicial é estabelecer uma tarifa pelo uso da água que cubra, pelo
menos, os custos de manutenção, operação e recuperação da infra-estrutura hídrica
existente.
Tendo em vista que ainda não foi efetivada a cobrança pelo uso da água no
Ceará, a COGERH utilizará recursos próprios do Governo do Estado para
recuperação dos 17 açudes públicos estaduais incluídos na 1ª Etapa do PMRAE.
Elaboração de manuais e rotinas operacionais
Estão sendo elaborados os manuais e rotinas operacionais para cada açude
ou grupos de obras com características similares, conforme o aspecto específico
(e.g. geotécnico, estrutural, hidromecânico, ambiental etc.) a ser abordado.
Treinamento de equipes de campo para O&M preventiva.
97
A fim de manter uma estrutura organizacional enxuta e pensando na preservação
da memória técnica das obras, a diretriz atual para os açudes de pequeno e médio
portes é treinar pessoas da própria comunidade usuária, na região do açude, a fim
de deixá-las aptas a operar e efetuar serviços simples de manutenção, com a
supervisão periódica de técnico especializado da COGERH, enquanto que os serviços
de maior complexidade seriam efetuados mediante contratos de terceirização. Para
os açudes de maior porte, estratégicos ou “mais viáveis” economicamente, a idéia
é manter equipes especializadas para atender a grupos de obras.
CONCLUSÕES
Os recursos limitados dificultam o planejamento de uma manutenção
preventiva que passa a se restringir a uma do tipo corretiva, para não dizer
emergencial em alguns casos. O esforço para demonstrar que os custos de uma
manutenção preventiva é geralmente inferior às soluções caras e muitas vezes
paliativas de uma medida emergencial é constante na tentativa de reverter este
quadro.
O acesso da equipe operacional durante as fases de elaboração e
implementação de novos projetos, tem permitido que a experiência adquirida na
operação dos açudes, influencie de forma positiva, evitando a repetição dos mesmos
erros nos novos projetos.
Ao contrário do procedimento de tentar esconder os problemas ocorridos
nas barragens, a “nova” mentalidade é a de discutir com outros técnicos e a
comunidade usuária, para encontrar uma solução mais amadurecida, sem perder de
vista a economicidade e praticidade conjunturalmente exigidas.
A fim de inibir a falta de registros técnicos e melhorar o nível de projeto e
controle da execução de novos açudes, o Governo do Estado do Ceará baixou o
Decreto Nº 23.068, de 11 de fevereiro de 1994, que regulamenta o controle técnico
das obras de oferta hídrica. A manualização do disposto neste decreto encontra-se
em MENESCAL (1994).
Finalmente, a cobrança pelo uso da água é entendida como fundamental
para a racionalização do seu uso e conservação e instrumento de viabilização de
98
recursos para o seu gerenciamento. A idéia é se estabelecer uma tarifa pelo uso da
água que cubra, pelo menos, os custos de manutenção, operação e recuperação da
infra-estrutura hídrica existente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ELETROBRÁS. Avaliação da Segurança de Barragens Existentes. Centro
da Memória da Eletricidade no Brasil, Rio de Janeiro, 1987, 170p.
FEMA. Dam Safety: An Owner’s Guidance Manual. United States Federal
Emergency Management Agency, Denver, 1987, 117p.
GEHRING, J.G. Aspectos Atuais na Avaliação da Segurança de Barragens
em Operação. Dissertação de Mestrado, USP, São Paulo, 1987, 249p.
MENESCAL, R.A. Apresentação de Projetos para Pequenos Barramentos
- Roteiro de procedimentos. IOCE/SRH, Fortaleza, 1994, 40p.
RAMOS, C.M. Segurança de Barragens - Aspéctos hidráulicos e
operacionais. ICT/ITH 38, LNEC, Lisboa, 1995, 43p.
SILVEIRA, A.E. Some considerations on the durability of dams. ICT/INCB
6, LNEC, Lisboa, 1990, 30p.
USBR. Safety Evaluation of Existing Dams. United States Department of Interior,
Bureau of Reclamation, Denver, 1995, 170p.
99
Tabela 1 - Características técnicas das barragens
100
101
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens,
Fortaleza – CE.
AÇÕES DE SEGURANÇA DE BARRAGENS
NO ESTADO DO CEARÁ
Rogério de Abreu Menescal
1
Alexandre de Souza Fontenelle
2
Sandra Keila Freitas de Oliveira
3
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
4
RESUMO
Este trabalho relata as atividades de Segurança de Barragens desenvolvidas
na COGERH
5
. Através do histórico e da retrospectiva dos serviços, procura mostrar
as evoluções ocorridas nas atividades de Segurança de Barragens, descrevendo
àquelas atualmente realizadas e as em desenvolvimento, com destaque para os
trabalhos de sistematização e conscientização da importância da Segurança de
Barragens no âmbito da gestão dos recursos hídricos e do desenvolvimento
sustentável.
1 – INTRODUÇÃO
O considerável número de açudes
6
existentes no Ceará e a importância destes
na vida da população já justificariam os cuidados devidos a estes elementos
essenciais da infra-estrutura estadual, mas outros aspectos devem ser lembrados
em relação à segurança destas obras. Inicialmente, preocupa a disparidade com
que elas são operadas e mantidas. O envelhecimento das obras existentes, muitas
vezes sem o necessário acompanhamento e as medidas corretivas cabíveis, é outro
ponto a ser considerado. (Menescal, 1998)
A ausência de um abrangente e efetivo sistema de operação, manutenção e
controle das obras hídricas situadas em território cearense não é aceitável. O trabalho
1
COGERH - Diretor de Operações e Monitoramento
2
COGERH - Gerente do DESOH
3
COGERH - Pesquisadora do DESOH
4
UFC - Professor Titular
5
Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará
6
O termo açude abrange a barragem, reservatório e obras hidráulicas associadas.
102
da administração pública procurando dotar o estado de um Sistema Integrado de
Gestão dos Recursos Hídricos não completar-se-á sem a elaboração e
implementação de um plano de segurança de obras hídricas que garanta sua operação
confiável.
Além das conseqüências com prejuízos diretos, como a perda de vidas
humanas e os danos materiais no açude e nas zonas inundadas, há ainda que
considerar os prejuízos indiretos resultantes da interrupção das atividades produtivas
nas zonas afetadas, da impossibilidade de exploração dos recursos hídricos e os
resultantes de traumas psicológicos e físicos nos sobreviventes. A determinação
exata do valor total dos prejuízos torna-se assim difícil, se não mesmo impossível,
pois a atribuição de valor à vida humana é um aspecto que suscita questões de
ordem moral muito profundas. Para contornar este problema alguns autores têm
utilizado avaliações indiretas pelo custo por vida salva
Tendo em vista a necessidade de orientar o planejamento e a gestão dos
recursos hídricos para o desenvolvimento sustentável
7
, Vieira (1994) aponta alguns
princípios e critérios que poderão nortear uma nova política de águas para o semi-
árido, entre eles o de promover um sistemático programa de manutenção preventiva
e corretiva dos açudes e equipamentos hidromecânicos existentes.
2 – HISTÓRICO
No âmbito mundial, uma série de rupturas catastróficas, a partir da década
de 50, levou diversos países a adotarem medidas que garantissem a segurança de
suas barragens. Foi no ano de 1979, em Nova Delhi, durante o Congresso
Internacional de Grandes Barragens, que se decidiu investir maiores esforços no
âmbito da segurança. CBDB (1999) cita a experiência de vários países (Estados
Unidos da América, Canadá, Suécia, Inglaterra, Itália, França, Noruega, Finlândia,
entre outros), bem como a preocupação da Comissão Internacional de Grandes
Barragens (CIGB) com a segurança de barragens e sua intensa atividade neste
campo com a formação de diversos comitês, edição de recomendações e organização
de congressos, seminários e cursos. Informa ainda do sensível avanço nos
regulamentos e critérios utilizados pelos diversos países, havendo uma tendência de
7
“um permanente processo de aperfeiçoamento e ampliação dos patrimônios econômico,
social e ambiental de um país ou região, conduzido de forma harmônica e equanimemente
distribuído no espaço e no tempo” Vieira (1994).
103
uniformização de conceitos e práticas recomendadas.
Com relação ao Brasil, a legislação brasileira, em geral, não apresenta
exigências detalhadas no que diz respeito à segurança de barragens. CBDB (1999),
cita o caso do Estado de São Paulo, que, após os acidentes ocorridos com as barragens
de Euclides da Cunha e Armando de Salles Oliveira, em 1977, emitiu Decreto-Lei
dispondo sobre segurança das barragens no Estado e recomendando auditorias
técnicas permanentes, mas que o referido decreto nunca foi implementado. Observa
que a Lei de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo contém artigos aplicáveis
à segurança de barragens e ao seu funcionamento adequado. Por ter sido o primeiro
estado brasileiro a legislar sobre recursos hídricos, cabe observar que esta lei serviu
de modelo para todos os demais estados e até à lei federal 9.433, de 1997.
CBDB (1999) destaca as publicações, pelo CBGB
8
, em 1979 e 1983, das
“Diretrizes para a Inspeção e Avaliação da Segurança de Barragens em Operação”.
Posteriormente, em 1986, a edição das “Recomendações para a formulação e
Verificação de Critérios e Procedimentos de Segurança de Barragens” e, em 1996,
“Auscultação e Instrumentação de Barragens no Brasil”. Vale ainda frisar os
esforços institucionais como ações do Ministério de Minas e Energia, em 1988,
voltados à segurança de barragens, e através do CBGB, em 1996, com a sugestão
para a criação do Conselho Nacional de Segurança de Barragens.
Com a criação da ANA
9
em 2000 (Lei federal 9.984, de 17 de julho de 2000),
entendemos que caberá a este órgão regulador assumir as ações em âmbito nacional
no que concerne à regulamentação e fiscalização sobre a segurança das obras
hídricas, englobando hidrelétricas, barragens de abastecimento, canais, estações
elevatórias, adutoras, poços, túneis etc, conforme pode ser observado em sua lei de
criação no artigo 4°, incisos X e XII transcritos a seguir:
Art 4
º
A ação da ANA obedecerá aos fundamentos, objetivos, diretrizes
e instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos e será desenvolvida
em articulação com órgãos e entidades públicas e privadas integrantes do
Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, cabendo-lhe:
X – Planejar e promover ações destinadas a prevenir ou minimizar os
efeitos das secas e inundações, no âmbito do Sistema Nacional de
Gerenciamento de Recursos Hídricos, em articulação com o órgão
central do Sistema Nacional de Defesa Civil, em apoio aos Estados e
Municípios.
XII – Definir e fiscalizar as condições de operação de reservatórios
por agentes públicos e privados, visando garantir o uso múltiplo dos
8
Comitê Brasileiro de Grandes Barragens, tornou-se CBDB em 1999.
9
Agência Nacional de Águas
104
recursos hídricos, conforme estabelecido nos planos de recursos hídricos das
respectivas bacias hidrográficas.
Quanto ao Estado do Ceará, cabe ressaltar que as ações podem ser divididas em
duas fases. Antes de 1987, predominou no Ceará a ação do DNOCS
10
, com a construção de
obras hídricas (canais, adutoras, açudes, poços, estações elevatórias, perímetros irrigados
etc.) de médio e grande porte. Através de um programa de cooperação com os municípios e
proprietários rurais, o DNOCS participou também do projeto e financiou a construção de um
grande número de açudes de pequeno e médio porte. Nesta fase, destaca-se ainda o trabalho
dos seguintes órgãos: a) Departamento de Poços e Açudes da SOEC
11
; b) SOSP
12
; c)
CAGECE
13
, que com o apoio do extinto DNOS
14
, projetou e construiu as obras do Sistema
Pacajus-Pacoti-Riachão-Gavião e Canal do Trabalhador que integram o Sistema de
Abastecimento da Região Metropolitana de Fortaleza; d) Outras instituições, tais como
DAER
15
, INCRA
16
e Secretaria de Ação Social, e programas governamentais com a construção
de obras em épocas de emergência, devido às secas.
As ações destes órgãos, complementadas pelas dos proprietários rurais, resultou
em um imenso número de obras hídricas que possibilitaram ao Ceará conviver com as
características peculiares do seu meio físico e as irregularidades climáticas da Região
Nordeste. Menescal et allii (2001a) apresenta algumas generalidades sobre a construção
de açudes e avalia o número de barragens existentes no Estado do Ceará em aproximadamente
30.000 considerando-se todos os tamanhos e tipos.
Estas obras hídricas foram operadas e mantidas de forma diferenciada. As construídas
pelo DNOCS eram operadas por equipes sediadas junto aos reservatórios e perímetros
irrigados e recebiam alguma manutenção. O mesmo pode ser dito em relação aos barramentos
da CAGECE na Região Metropolitana de Fortaleza. Já as obras públicas construídas pelo
Estado eram normalmente entregues às Prefeituras e quase não recebiam cuidados de
manutenção. Quanto à manutenção dada às obras particulares, esta varia muito em função
do interesse e disponibilidade financeira dos proprietários rurais.
Após 1987, deu-se um marcante salto qualitativo na gestão dos recursos hídricos do
Ceará. Com a criação da SRH
17
(Lei n. 11.306 de 01/04/87), teve início a efetiva estruturação
institucional e o planejamento do setor hídrico do Ceará, concomitante ao estabelecimento
de uma política de recursos hídricos.
Dentro da ótica de gerenciamento dos recursos hídricos assumida a partir de 1987,
no que diz respeito à operação e segurança das obras hidráulicas, foram empreendidas as
10
Departamento Nacional de Obras Contra as Secas
11
Superintendência de Obras do Estado do Ceará
12
Secretaria de Obras e Serviços Públicos
13
Companhia de Água e Esgoto do Estado do Ceará
14
Departamento Nacional de Obras e Saneamento
15
Departamento Autônomo de Estradas e Rodagens
16
Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária
17
Secretária dos Recursos Hídricos
105
seguintes ações:
• Criação da Companhia de Gestão de Recursos Hídricos – COGERH (lei n.
12.217 de 18/11/93) com a missão de gerenciar a oferta dos recursos hídricos
constantes dos corpos d’água superficiais e subterrâneos de domínio do Estado.
É considerada por alguns autores como a primeira Agência de Bacia nos moldes
da Lei de criação da ANA
•Regulamentação do Controle Técnico das Obras de Oferta Hídrica - Decreto
n. 23.068 de 11/02/94, objetivando inibir a falta de registros técnicos e melhorar
o nível de projeto e controle da execução de novos açudes;
•Criação do PISB
18
para as obras do PROURB – 1994;
•Publicação do Roteiro de Procedimentos para Apresentação de Projetos de
Pequenos Barramentos (Menescal, 1994) objetivando a manualização do disposto
no Decreto no. 23.068;
•Criação de uma Câmara Técnica para controle de obras de oferta hídrica
envolvendo os diversos órgãos competentes do Sistema de Gestão de Recursos
Hídricos - 1994;
•Criação do Departamento de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas –
DESOH, vinculado a Diretoria de Operações, responsável pelas ações normativas
e de controle das obras hídricas operadas pela COGERH - 1995;
•Divulgação da Minuta de Norma da Elaboração de Projetos das Barragens do
PROURB (SRH, 1996);
•Celebração do Convênio entre a COGERH e o DNOCS para Operação conjunta
das barragens federais no Estado do Ceará;
•Elaboração do Projeto e Execução de Obras de Recuperação de Açudes
Estaduais – 1ª Etapa, contemplado 18 açudes estaduais (COGERH, 1996a);
•Concepção do Projeto Executivo de Obras de Recuperação em Açudes e Obras
Hidráulicas na Bacia do Curu (COGERH, 1996b);
•Concepção do Manual Básico de Operação e Manutenção Preventiva de
Equipamentos Hidromecânicos para Açudes (Menescal et allii, 1996);
•Elaboração de um Manual de Segurança de Barragens (Menescal et allii, 1997a)
•Elaboração do Diagnóstico, Projeto e Execução das Obras de Recuperação da
Infra-estrutura Hídrica de Água Bruta do Sistema Metropolitano (COGERH,
1997);
•Elaboração de um Cadastro Preliminar de Açudes Existentes no Estado do Ceará
(Menescal et allii, 1997b);
18
Painel de Inspeção e Segurança de Barragens
106
•Elaboração de uma Síntese de Açudes do Estado do Ceará – Volume 1 (Menescal
& Coelho, 1998);
•Elaboração de projeto Básico e Execução de Obras de Recuperação do Canal
do Trabalhador (COGERH, 1998a);
•Estudos de Hierarquização de Açudes a serem construídos para o PROURB
(COGERH, 1998b);
•Elaboração de Projeto e Execução dos Serviços de Recuperação e Modernização
dos Equipamentos Hidromecânicos de Açudes Estaduais (Fontenelle, 1999);
•Cadastro de Açudes do Estado do Ceará para o PROURB (COGERH, 2000a);
•Elaboração do Projeto de Recuperação do Açude Jaburú I (COGERH, 2000b);
•Estudos, obras e serviços para a garantia da segurança e operacionalidade das
obras gerenciadas pela COGERH.
3 – AÇÕES RELACIONADAS COM A SEGURANÇA DE OBRAS
HÍDRICAS
As ações citadas neste item referem-se ao conjunto de atividades
desenvolvidas e em andamento na COGERH desde a criação do DESOH, em
1995.
3.1 – DESENVOLVIMENTO INSTITUCIONAL
As principais atividades desenvolvidas pelo DESOH para este tópico estão
relacionadas com:
a) Acervo bibliográfico sobre Segurança de Obras Hídricas
Foram realizados levantamentos e adquiridos diversos trabalhos relacionados
à Segurança de Barragens no Mundo, no Brasil e no Ceará. Este acervo bibliográfico
deverá ser mantido e atualizado continuamente.
b) Acervo Técnico das Obras
Foram coletadas e encontram-se em complementação as informações técnicas
sobre os principais açudes do Estado do Ceará, que achavam-se dispersas em
diversos órgãos, com o intuito de subsidiar o diagnóstico e a tomada de decisão
sobre eventuais problemas observados. Este acervo técnico deverá ser mantido e
atualizado continuamente.
107
c) Listas de inspeção.
Foram desenvolvidas listas de inspeção considerando as principais anomalias
observadas nos açudes do Estado para orientar na inspeção e diagnóstico do estado
geral da infra-estrutura física das barragens e equipamentos hidromecânicos. A
metodologia para o desenvolvimento e aplicação destas listas, assim como os
resultados de sua aplicação encontram-se apresentados em Menescal et allii (2001b).
Em algumas situações foram efetuadas inspeções subaquáticas pela equipe de
manutenção hidromecânica da COGERH para avaliar as condições de equipamentos
e dispositivos submersos. Encontram-se em desenvolvimento listas de inspeção
para outros tipos de obras hídricas, tais como canais, adutoras, estações elevatórias,
túneis e poços.
d) Diário de Ocorrências:
Foram disponibilizados Diários de Ocorrências nos locais das obras, que, a
longo prazo, vão complementar o histórico do açude. O técnico que visitar o açude
pode, e deve, anotar no diário as impressões e observações sobre as condições do
reservatório, que, se procedentes, serão consideradas para acompanhamento e
correção.
e) Reuniões com Consultores Externos:
O DESOH participa de reuniões apresentando sugestões em detalhes técnicos
das obras em projeto e construção visando a melhoria de condições de operação e
manutenção na futura gestão, que será de responsabilidade da COGERH. Também
tem participado de reuniões específicas com o Painel Inspeção e Segurança de
Barragens – PISB com o objetivo de avaliar as condições das obras pós-construção
e discutir aspectos de sua segurança.
f) Dossiês dos Açudes:
Foram elaborados dossiês dos açudes que ficam disponíveis no local da obra
e nas sedes das gerências das bacias e contendo os desenhos de projeto e as
principais características técnicas dos açudes. Para alguns açudes são acrescidas
observações feitas pelo PISB desde a fase de apresentação inicial do projeto,
passando pelas considerações sobre nível de qualidade das obras, reavaliações e
adaptações durante a operação.
g) Análise de Dados da Instrumentação dos açudes:
O DESOH realiza, com o apoio das gerências, a leitura e análise dos
instrumentos (basicamente piezômetros e medidores de fluxo pelo maciço e
108
fundação) de alguns açudes. Esta instrumentação ajuda a monitorar o desempenho
e fornecer indicativos de situações de perigo. Também intrínseco ao programa de
instrumentação está a pronta notificação ao pessoal responsável quando as
observações forem atípicas ou divergirem dos critérios de projeto.
h) Capacitação de Gerentes e Técnicos:
Constitui compromisso permanente do DESOH fazer com que haja por parte
dos gerentes um entendimento sobre as responsabilidades relacionadas à segurança
das obras hídricas, para tanto os gerentes terão, obrigatoriamente, que: ter
entendimento sobre os sinais visuais de problemas; ter Normas e Procedimentos
para operar adequadamente os equipamentos eletromecânicos; estar aptos a
apresentar respostas emergenciais, incluindo alertas; e ter conhecimento dos
princípios de monitoramento das obras. Esta capacitação é estimulada através de
treinamentos internos e elaboração de material didático para cada gerência.
Os técnicos do DESOH têm participado de eventos nacionais e internacionais
na área de segurança de obras hídricas, e em intercâmbios com instituições como a
CESP e o Bureau of Reclamation. Têm também promovido cursos e palestras, na
própria COGERH, ministrados por consultores de renome tais como: Paulo Teixeira
da Cruz, Nelson de Souza Pinto, Ricardo Oliveira, Nieble, Francisco Holanda, Lélio
Lindquinst etc.
i) Avaliação do Potencial de Risco
Foi elaborada pelo DESOH, com apoio do PISB, uma Metodologia de
Avaliação do Potencial de Risco, que se encontra detalhada em Menescal et allii
(2001c), que inclui avaliações das condições físicas das estruturas e dos perigos
delas advindos, visando priorizar as ações futuras de segurança para a aplicação
dos recursos nos locais mais necessários.
j) Elaboração de um PAE
Foi elaborado pelo DESOH um modelo de Plano de Ações Emergenciais
definindo responsabilidades e contendo procedimentos de emergência e de
notificação das autoridades responsáveis e população em geral para salvaguardar
vidas e reduzir danos ao longo do rio na eventualidade de uma ruptura da barragem
(Menescal e Miranda, 1997). Foram mantidos contatos iniciais com a Defesa Civil
do Estado do Ceará a fim de implementar este Plano.
k) Banco de Dados
Encontra-se em fase de desenvolvimento um Banco de Dados alimentado
com as informações obtidas das listas de inspeções que permitirá um melhor
acompanhamento da evolução, diagnóstico e encaminhamento das soluções das
anomalias detectadas.
109
Para desempenhar suas atribuições o DESOH conta, além de seus técnicos,
com o apoio das gerências das bacias Metropolitanas e Interioranas. Cada uma
destas gerências é formada, por um corpo técnico na sede da Gerência e de Agentes
de Inspeção do Reservatório - AGIR em cada açude monitorado.
Dentre as suas diversas atividades, os gerentes de bacia são treinados pelo
DESOH para compreender os aspectos relacionados à segurança de barragens,
ficando sob sua responsabilidade os serviços de manutenção e segurança dos açudes
situados na área de abrangência de sua bacia, os quais são realizados diretamente
pelos AGIR’s. O acompanhamento destas atividades se dá através do preenchimento,
em conjunto com o AGIR, da Lista de Inspeção de Rotina. Em função da magnitude
da anomalia, o gerente informará o DESOH, em Fortaleza, que deverá avaliar -
através de inspeção de campo e análise do projeto - e tomar as providências cabíveis
para solucionar os problemas. Para facilitar o entendimento de seu trabalho como
gestor da segurança do açude, o gerente dispõe, na sede regional e na própria sede
do açude, de dossiê contendo os dados e desenhos “as built” das principais estruturas
(barragem, tomada de água, sangradouro) dos açudes estaduais de sua jurisdição
dentro da bacia. Contém ainda o Dossiê de planta de desapropriação para auxiliar
a fiscalização por parte do AGIR de possíveis danos ambientais na bacia hidráulica
do açude, tais como, pesca predatória, desmatamento e construções irregulares
dentro da área de preservação, deposição de lixo etc. As funções desempenhadas
pelos AGIR’s encontram-se apresentadas na Tabela 1.
A Figura 1 apresenta os 115 açudes gerenciados pela COGERH. Além dos
açudes a COGERH opera e monitora 150 km de canais, 65 km de adutoras, 13
estações de bombeamento, 5 km de túneis e 2.500 km de leitos de rios perenizados.
3.2 – RECUPERAÇÃO
19
E MODERNIZAÇÃO DE AÇUDES
O DESOH vem executando, através de programas com suporte financeiro
do Banco Mundial, diversas ações para manutenção, recuperação e modernização
de barragens existentes, como forma de melhorar suas condições operacionais.
Com o intuito de operar os açudes de forma mais adequada e segura, foi
elaborado pela COGERH o Programa de Manutenção e Recuperação de Açudes
Estaduais (PMRAE), consistindo nas fases de levantamento de dados técnicos,
diagnóstico, elaboração e implantação do projeto de recuperação, elaboração de
manuais e rotinas operacionais e treinamento de equipes de campo (Menescal et
allii, 1996).
19
A recuperação de açudes tratada neste trabalho, diz respeito às obras e serviços necessários
para colocar os mesmos em situação operacional de forma satisfatória e segura.
110
Numa primeira etapa foram recuperados, em 1997, 19 açudes de domínio
estadual (Arrebita, Quandú, Realejo, Carnaúbal, Jaburú I, Cipoada, Adauto Bezerra,
Trapiá, São José I, Canafístula, Potiretama, Tucunduba, Valério, São José II, Jaburú
II, Cupim, Sucesso, Tigre e Parambú) a partir de Projeto Executivo elaborado pelo
DESOH/COGERH e acompanhamento por parte da COGERH, Secretaria de
Recursos Hídricos (SRH) e Superintendência de Obras Hídricas (SOHIDRA),
perfazendo um valor total de US$ 904.000,00. Nesta etapa foi dada ênfase à
recuperação das estruturas do maciço e vertedouro (Foto 1).
Numa segunda etapa, em 1999, foram recuperados e modernizados os
conjuntos hidromecânicos de 16 açudes estaduais (Arrebita, Quandú, Tucumduba,
Jerimum, Martinópole, Carnaubal, Jaburú II, Realejo, São José II, Trapiá II,
Canafístula, Cipoada, Potiretama, Parambú, Poço da Pedra e Prazeres), incluindo-
se a recuperação e proteção dos equipamentos hidromecânicos (Fotos 2 e 3). Estes
serviços envolveram investimentos de US$ 452.000,00.
Na terceira etapa, foram elaborados os Termos de Referência tendo por
base COGERH (1997) e feito o acompanhamento das obras de recuperação dos
Açudes Pacajús, Pacoti, Riachão, Gavião e Acarape, responsáveis pelo
abastecimento humano e industrial da região metropolitana de Fortaleza. Tais serviços
totalizaram US$ 661.000,00 e constaram basicamente de:
•Desmatamento, destocamento, limpeza e regularização do coroamento dos
maciços; proteção dos taludes dos maciços e dos canais de aproximação e
restituição com enrocamentos e canaletas de drenagem; melhoria das estradas
de acesso; construção de passagens molhadas a jusante de vertedouros;
construção de Posto de Operação dos reservatórios; tratamento das erosões e
construção de muro para proteção do pé dos muros de abraço e recuperação de
cerca de proteção na bacia hidráulica;
•Para as tomadas de água, os serviços envolveram: dragagem do lado montante
e transporte dos detritos; recuperação dos equipamentos hidromecânicos, com
desmontagem, jateamento e pintura das grades de proteção, recuperação de
comportas, tubos de aeração, do sistema de acionamento (pedestal, hastes e
mancais etc.) e posterior montagem envolvendo serviços submersos; construção
de caixa de dissipação em concreto a jusante dos açudes Pacajús e Riachão
para instalação dos hidromecânicos (válvulas borboletas) com fornecimento e
instalação da chapa do medidor de vazão.
COGERH (2000b) apresenta as especificações técnicas para definir os
métodos, equipamentos, materiais e critérios de controle necessários à execução
da recuperação da Barragem do Jaburu I (altura máxima de 47m acima da fundação
111
e extensão de 770m e 1.250.000m
3
de aterro) em Tianguá-Ce, cujo maciço vem
apresentando surgências de água no talude de jusante, a ombreira esquerda apresenta
formação de caverna (Foto 4) e o maciço rochoso do canal de restituição do
vertedouro vem sofrendo um processo de erosão provocado pelas descargas anuais.
As intervenções consistirão de: estabilização e drenagem da barragem nos vales
principal e secundário, envolvendo execução de bermas, valeta de drenagem e
trincheira drenante perimetral; alteamento da crista; execução de pavimentação
em pedra tosca; recomposição do rip-rap; recuperação de canaletas; recuperação
e construção dos medidores de vazão; execução de impermeabilização e estabilização
no canal do sangradouro, envolvendo remoções e acertos de taludes, preenchimento
de valas com concreto magro e acerto do enrocamento no talude esquerdo;
Instalação de piezômetros hidráulicos (Tipo Casagrande) e marcos de nivelamento
para medição de deslocamentos superficiais. O valor estimado das obras de
recuperação é de US$ 520.000,00.
Destacamos ainda outros serviços do DESOH para melhorar a segurança
dos açudes estaduais, tais como:
•Elaboração de especificações técnicas para fabricação e colocação de grades,
alambrados, escadas e drenos para as tomadas de águas (jusante) em 7 açudes
estaduais (Gangorra, Barra Velha, Monsenhor Tabosa, Olho D’água, Ubaldinho,
Souza e Cauhipe);
•Elaboração de especificações técnicas e execução de serviços envolvendo a
recuperação de comportas e válvulas de tomadas de água, projetos de elevação
de soleira em perfis vertedouros e execução de cercas e grades de proteção nas
caixas de válvulas à jusante.
Alguns açudes federais do DNOCS foram contemplados com serviços de
recuperação, pois a COGERH entende que para a gestão eficiente dos recursos
hídricos do estado, deve-se dispor de equipamentos em perfeito estado de
conservação.
4 – COMENTÁRIOS
A ausência de um abrangente e efetivo sistema de operação, manutenção e
controle das obras hídricas situadas em território cearense não é aceitável. O trabalho
da administração pública procurando dotar o estado de um Sistema Integrado de
Gestão dos Recursos Hídricos não completar-se-á sem a elaboração e
implementação de um plano de segurança de obras hídricas que garanta sua operação
confiável.
112
Além das conseqüências com prejuízos diretos, como a perda de vidas
humanas e os danos materiais no açude e nas zonas inundadas, há ainda que
considerar os prejuízos indiretos resultantes da interrupção das atividades produtivas
nas zonas afetadas, da impossibilidade de exploração dos recursos hídricos e os
resultantes de traumas psicológicos e físicos nos sobreviventes. A determinação
exata do valor total dos prejuízos torna-se assim difícil, se não mesmo impossível,
pois a atribuição de valor à vida humana é um aspecto que suscita questões de
ordem moral muito profundas. Para contornar este problema alguns autores têm
utilizado avaliações indiretas pelo custo por vida salva.
As ações de manutenção aqui apresentadas só têm sentido dispondo-se, nas
obras, de uma estrutura mínima para que estas ações passem a ser feitas pelos
AGIR’s sob a supervisão direta do gerente regional. Os custos dessas estruturas
deverão ser melhor contemplados nos estudos de tarifas, pois atualmente estão
sendo subsidiados pelas tarifas praticadas pela COGERH para os setores industrial
e de saneamento.
Visando tentar evitar problemas futuros de manutenção e operação, vem
sendo sugeridas pelo DESOH, com base na experiência da equipe de operação, e
com o apoio do PISB, modificações junto aos novos projetos de barragens no Ceará.
A priorização através da metodologia de avaliação do potencial de perigo
(Menescal et allii, 2001c) permitirá uma orientação do planejamento da manutenção
de forma que sejam encaminhadas as soluções e ações descritas dando precedência
de forma sistematizada em função da disponibilidade de recursos materiais,
financeiros e humanos.
É importante salientar a necessidade de se trabalhar em um Sistema Nacional
de Segurança de Obras Hídricas junto à ANA com vistas à elaboração de normas
e critérios técnicos mínimos, assim como metodologia de fiscalização para
manutenção e segurança das obras hídricas em todo o território nacional.
Ressaltamos ainda a importância de se ter uma lista de discussão pela internet
sobre segurança de Obras Hídricas para garantir a permanente interação das equipes
atuantes no país na dinâmica evolução deste tema.
Vale ainda destacar a necessidade de desenvolver um trabalho junto aos
tomadores de decisão sobre a importância de investimentos permanentes em
manutenção e segurança de forma a alcançar os ideais propostos nos princípios do
desenvolvimento sustentável.
113
5. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio da COGERH e do Painel de Inspeção de
Segurança de Barragens, nas pessoas dos Professores Paulo Teixeira Cruz, Nelson
de Souza Pinto e Roneí Carvalho.
6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Paulo.
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Estaduais – 1
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etapa. Fortaleza – CE.
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Obras Hidráulicas na Bacia do Curu. Fortaleza – CE.
COGERH; 1997. Elaboração do Diagnóstico, Projeto e Execução das Obras de
Recuperação da Infra-estrutura Hídrica de Água Bruta do Sistema
Metropolitano. Fortaleza-CE.
COGERH; 1998a. Projeto Básico de Obras de Recuperação do Canal do
Trabalhador. Fortaleza-Ce.
COGERH; 1998b. Estudos de Hierarquização de Açudes a serem construídos para
o PROURB. Fortaleza-Ce.
COGERH; 2000(a). Cadastro dos Maiores Açudes Públicos e Privados do Estado do
Ceará com Geração de Banco de dados Geo-referenciados. Fortaleza-CE.
COGERH; 2000(b). Especificações Técnicas para Recuperação do Açude Jaburú
I. Fortaleza-CE.
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MENESCAL, R.A.; 1994. Manual para Apresentação de Projetos de Pequenos
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MENESCAL, R.A.; CARVALHO, V.R.S. & OLIVEIRA, Y.C.; 1996. Manual
Básico de Operação e Manutenção de Equipamentos Hidromecânicos de
Açudes. COGERH, Fortaleza-CE.
114
MENESCAL, R.A., SANTOS, L.M. & OLIVIERA, Y.C.; 1997a. Manual de
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CE.
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1997b. Cadastro de Açudes do Estado do Ceará. COGERH, Fortaleza-CE.
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MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F. & VIEIRA,
V.P.P.B.; 2001b. Avaliação do Desempenho de Barragens no Estado do Ceará.
XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R.A.; CRUZ, P.T.; CARVALHO, R.V.; FONTENELLE, A.S. &
OLIVEIRA, S.K.F.; 2001(c). Uma Metodologia para Avaliação do Potencial
de Risco em Barragens do Semi-Arido. XIV Seminário Nacional de Grandes
Barragens, Anais, Fortaleza – Ce.
SRH; 1996. Minuta de Norma da Elaboração de Projetos das Barragens do
PROURB. Fortaleza- Ce.
VIEIRA V. P. B.; 1994. Desenvolvimento Sustentável e Gestão de Recursos
Hídricos no Nordeste Semi-Árido. II Simpósio de Recursos Hídricos do
Nordeste, Fortaleza-CE.(Footnotes)
115
FIGURA 1 – Atribuições do AGIR relacionadas com a segurança da barragem.
116
TABELA 1 – Atribuições do AGIR relacionadas com a segurança da barragem.
ATRIBUIÇÕES BÁSICAS
1.Vigilância das áreas do açude pertencentes ao estado, detectando
(observando) vandalismo, desmatamento, poluição do açude, pesca
predatória e banhos em locais proibidos;
2.Preenchimento mensal da Lista de Inspeção de Rotina em Açudes com
o Gerente da Bacia;
3.Manutenção da Casa da Sede do Açude;
4.Verificação diária do nível do açude;
5.Ajuste da vazão sempre que solicitado pela COGERH;
6.Manutenção das cercas das áreas de proteção;
7.Limpeza da câmara de medição e do medidor (vertedor);
8.Limpeza das canaletas de drenagem de águas pluviais e meio-fio;
9.Eliminação de formigueiros e tocas de animais;
10.Manutenção do sangradouro: desmatamento e roçagem dos canais de
aproximação e restituição;
11.Manutenção da torre da comporta (incluindo: escadas, passadiços, guarda
corpos, acessos e estrutura da torre) e equipamentos hidromecânicos;
12.Desmatamento e conservação do revestimento no maciço do açude e do
acesso ao pé do talude de jusante em toda a extensão da barragem e
diques;
ATRIBUIÇÕES COMPLEMENTARES
1.Monitoramento das vazões em seções à jusante de açudes que perenizam
trechos de rio, para evitar desperdícios ou falta d’água para a população a
ser atendida;
2.Destocamento e roçagem na área a ser vistoriada;
3.Roçagem das laterais das vias de acesso ao açude (50m da entrada);
4.Manutenção da caixa de válvulas (limpeza, estrutura de concreto e
equipamentos hidromecânicos: grade, válvulas e medidor de vazão);
5.Manutenção do Caminho de acesso a Caixa de Válvulas.
6.Pintura das estruturas de concreto do sangradouro e Torre de montante.
7.Coleta de amostras de água;
8.Leitura de macromedidores de usuários;
9.Manutenção e leitura da instrumentação;
10.Acompanhamento das Obras de manutenção
117
FOTO 1: Obras de recuperação do Coroamento do Açude Cipoada.
FOTO 2: Tomada d’água do Açude Martinópole antes das obras de
recuperação.
118
FOTO 3: Tomada d’água do Açude Martinópole após as obras de recuperação.
FOTO 4: Vista geral da surgência no talude de jusante, da cratera na ombreira
esquerda do vale principal e dos dois medidores de vazão junto ao pé da
barragem.
119
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens,
Fortaleza – CE.
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE BARRAGENS NO
ESTADO DO CEARÁ
Rogério de Abreu Menescal
1
Alexandre de Sousa Fontenelle
2
Sandra Keila Freitas de Oliveira
3
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
4
RESUMO
Este trabalho apresenta uma avaliação do desempenho de barragens no Estado
do Ceará. A metodologia utilizada é apresentada e a seguir são relacionadas e
classificadas as principais anomalias observadas nas barragens inspecionadas.
Algumas recomendações para inspeção são destacadas e são estabelecidos quatro
níveis de inspeção. O grande número de anomalias observadas exige que seja
estabelecida uma sistemática para priorização e descentralização das ações de
manutenção.
1 – INTRODUÇÃO
A COGERH
5
opera e mantém 115 açudes no Estado do Ceará, conforme
descrito em Menescal et allii (2001a). Estes açudes devem ser mantidos de forma
satisfatória a fim de permitir a eficácia na Gestão dos Recursos Hídricos (Menescal
et allii, 1996).
O objetivo de uma avaliação de segurança é determinar as condições relativas
à segurança estrutural e operacional de uma barragem. A avaliação deve identificar
os problemas e recomendar tanto os reparos corretivos, restrições operacionais e/
ou modificações quanto às análises e os estudos para determinar as soluções para
1
COGERH - Diretor de Operações e Monitoramento
2
COGERH - Gerente do DESOH
3
COGERH - Pesquisadora do DESOH
4
UFC - Professor Titular
5
Companhia de Gestão de Recursos Hídricos
120
os problemas. Deve ser um esforço contínuo, que exige o estabelecimento de vistorias
e avaliações periódicas da segurança, durante toda a existência da estrutura. A
vistoria é uma observação abrangente dos elementos físicos e visíveis da barragem
e das suas estruturas associadas (ELETROBRÁS, 1987).
O “Bureau of Reclamation” define duas situações de anormalidade: a de
emergência (ruptura da barragem ou eminência de acontecer, “overtopping”, ou
terremoto) e a de ocorrência incomum (grandes deformações no maciço ou
fundações, em curto período de tempo; ruptura de estruturas anexas ou equipamentos
de operação, aumento inesperado e rápido das vazões dos drenos; surgimento de
pontos de infiltração ou áreas úmidas; leituras anormais na instrumentação;
escorregamentos de encostas; tempestades; substâncias tóxicas na água do
reservatório; inesperada e grande perda da fauna aquática; vandalismos, sabotagem
ou atos de guerra; e outros). O programa SEED do “Bureau of Reclamation” adota
a vistoria local e o programa de análises para avaliar a segurança de cada barragem
(USBR, 1995).
Segundo Viotti (1999), avaliações de segurança de uma mesma barragem
realizadas por diferentes profissionais (devidamente treinados), com base nos
mesmos dados e usando as mesmas ferramentas avançadas, na maioria dos casos
darão resultados apreciavelmente diferentes.
Na Companhia Energética de São Paulo-CESP os “check-lists” realizados
mensalmente, deixaram de ser como uma espécie de foto instantânea da situação
da usina, passando a fazer parte do banco de dados. Isto permite que se pesquise
os problemas encontrados no “check-list”, ao longo do tempo, acompanhando a sua
evolução. Permite, ainda, extrair uma relação de itens problemáticos, a verificação
de uma estrutura específica ou um relatório completo da usina (Araújo et allii,
1999).
Segundo Ferreira (1999) as planilhas de inspeção são ferramentas que auxiliam
o técnico na identificação e registro das anomalias, caracterizando a extensão e
gravidade para o início de uma avaliação mais detalhada. Permitem a elaboração
de planejamento prévio da inspeção, fazendo com que o técnico percorra todas as
áreas de interesse, estabelecendo um procedimento e uma rotina de trabalho ideal
e específica para cada estrutura.
2 – METODOLOGIA
A utilização de inspeção visual, apoiada com uma lista, é o mais importante
meio de detecção de deficiência estrutural em uma barragem e suas estruturas
anexas. Conforme esclarecido em Menescal et allii (2001b) o termo anomalia foi o
121
preferido por também ser aplicável a aspectos não estruturais e abstratos (e.g.
falta de documentação, falta de treinamento do AGIR, falta de acompanhamento
da gerência ou do DESOH etc.).
As etapas para o desenvolvimento da lista podem ser ordenadas em:
a)Revisão bibliográfica;
b)Elaboração de listas de inspeção preliminares com base nas referências
analisadas e na experiência pessoal da equipe;
c)Aplicação das listas de inspeção preliminares em campo com análise
criteriosa sobre a exclusão, inclusão ou melhores esclarecimentos de
anomalias;
d)Síntese de todas as anomalias observadas em campo para compor um
banco de dados que permite a elaboração de listas de inspeção específicas
para cada açude;
e)Treinamento das equipes de campo para preenchimento das listas de
inspeção.
f)Avaliação periódica da Equipe do DESOH para verificar a necessidade
de complementação, esclarecimento ou reforço no treinamento das
equipes de campo.
Os itens a seguir apresentam maiores detalhes de alguns aspectos destas
etapas.
3 – ANOMALIAS ENCONTRADAS EM BARRAGENS NO ESTADO
DO CEARÁ
A Tabela 1 apresenta a relação das principais anomalias observadas em
barragens no Estado do Ceará. Para facilitar o entendimento foram frisados os
problemas a serem observados nos diversos locais da barragem e suas obras
complementares. Na maioria das listas analisadas na Revisão Bibliográfica foi notada
uma falta de clareza entre a anomalia propriamente dita e um item ou local, que, por
si só, não poderia ser caracterizado como anomalia. Conforme pode ser observado
foram incluídos itens sobre qualidade de água, poluição desmatamento, presença
de animais etc., que apesar de não serem estruturais são importantes para a gestão
do manancial como um todo.
3.1 – CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS
Com base nas diferentes listas de inspeção aplicadas em diversos órgãos
(e.g BUREC, CESP, CEMIG etc.) achou-se importante elaborar uma lista de
122
inspeção que permitisse, além da detecção, a classificação e hierarquização das
anomalias observadas. Na inspeção são verificados todos os pontos que podem
apresentar anomalia, tanto na parte civil como eletromecânica dos açudes. A lista
assim concebida permite acompanhar a evolução das anomalias através da indicação
da sua situação, sua magnitude e o seu nível de perigo. A situação permite uma
indicação da existência da anomalia e de sua evolução no tempo e no espaço. A
magnitude determina se a correção será executada pelo AGIR ou se dependerá
de apoio da gerência da bacia ou do DESOH. A Causa permite uma indicação
preliminar do que pode ter iniciado o problema. Equivale ao fato gerador da
anomalia permitindo que a mesma seja tratada desde a sua origem evitando somente
o combate, pouco eficiente, de suas conseqüências. O nível de perigo permite
uma priorização das anomalias, destacando aquelas que merecem um maior cuidado
e acompanhamento. O arranjo geral resultante após a inclusão destes aspectos
encontra-se exemplificado na Tabela 2. Para o preenchimento da lista de inspeção,
o técnico deve assinalar um X no quadro que indique melhor a situação observada
durante a inspeção visual. A Tabela 3 apresenta os desdobramentos das diferentes
situações, magnitudes e níveis de perigo previstos.
A Tabela 4 apresenta um exemplo da tabela de referência para a indicação
das possíveis causas. Esta tabela de referência foi adaptada de FEMA (1987) e
acrescida de situações observadas em campo pela equipe do DESOH e de outras
fontes bibliográficas. Para cada anomalia são relacionadas as suas principais
causas, as possíveis conseqüências caso o problema não seja sanado e quais as
medidas corretivas mais indicadas.
3.2 – RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA INSPEÇÃO VISUAL
EM MACIÇOS DE BARRAGEM
Neste item é apresentado um resumo de COGERH (2001) que compõe parte
do material de treinamento das equipes de campo
O objetivo da inspeção é identificar anomalias ou preocupações que afetam
potencialmente a segurança da barragem. Assim é importante inspecionar a
superfície completa da área de um maciço. A técnica geral é caminhar sobre os
taludes e o coroamento tantas vezes quantas sejam necessárias de forma a observar
a superfície da área claramente.
De um determinado ponto sobre a barragem, pequenos detalhes podem
123
usualmente ser vistos a uma distância de 3 a 10 metros em qualquer direção,
dependendo da rugosidade da superfície, vegetação ou outras condições de
superfície. Para que toda a superfície da barragem tenha sido coberta, serão
necessários alguns passos a serem cumpridos. Na verdade, não importa o tipo de
trajetória que seja dada, o importante é que toda a superfície tenha sido coberta.
Em intervalos regulares enquanto se caminha pelos taludes e coroamento,
deve-se parar e olhar em todas as direções:
-Observar a superfície a partir de diferentes perspectivas, o que pode revelar
uma deficiência que poderia de outra forma não ter sido observada;
-Verificar o alinhamento da superfície.
Além do que, observando o talude à distância, pode-se revelar um número
de anomalias tais como: distorções nas superfícies do maciço, ausência de
revestimento etc.
As áreas de encontro com as ombreiras deverão ser inspecionadas com
muito cuidado, porque:
-Estas áreas são susceptíveis à erosão superficial;
-Freqüentemente aparecem percolações nos contatos mais sujeitos a um
caminho preferencial.
3.3 - NÍVEIS DE INSPEÇÃO
São quatro os tipos de Inspeções realizadas sob a orientação do DESOH:
Inspeções de Rotina: são executadas pelo gerente e o AGIR (Agente de
Guarda e Inspeção do Reservatório), visam à manutenção da barragem e dos
equipamentos e a detecção de anomalias ou mudanças de comportamento que
possam sugerir algum problema no desempenho da barragem. De periodicidade
mensal para o período seco e semanal para o período chuvoso, podendo ser aplicadas
diariamente em caso de chuvas intensas, ou quando observados comportamentos
anormais em qualquer dos diversos setores do açude;
Inspeções Periódicas: são executadas pelos gerentes e equipes das Regionais
da COGERH. A freqüência é estabelecida em função da ocorrência de chuvas ou
eventos anormais e do período do ano;
Inspeções Formais: são executadas por equipes técnicas multidisciplinares
do DESOH, responsáveis pelo gerenciamento da segurança da barragem. A
124
freqüência é estabelecida em função da classificação do potencial de risco (Menescal
et allii, 2001a);
Inspeções de Especialistas: são executadas quando se constatar um
problema que exija intervenção de especialistas. Inspeções requeridas por órgãos
financiadores e realizadas por especialistas externos, poderão também ocorrer,
independentemente das ações da COGERH;
Inspeções de Emergência: são executadas quando forem detectadas
anomalias ou deficiências potencialmente danosas à barragem. (Nível de perigo
2 ou 3).
4 – RESULTADOS
Foram aplicadas 50 listas de inspeção em 47 açudes gerenciados pela
COGERH e o resultado encontra-se apresentado na Tabela 5. Para esta fase inicial
do programa as listas foram aplicadas conjuntamente pelo pessoal do DESOH e
das gerências específicas como uma forma de treinamento e avaliação do nível de
entendimento dos termos técnicos empregados. Este processo iterativo e interativo
indicou a necessidade de ajustes nas concepções iniciais que resultaram na
metodologia apresentada nos itens anteriores e que ainda poderá sofrer modificações.
O número de anomalias que exigem intervenção direta do DESOH perfaz
um total de 352. Ainda será necessária uma ação indireta, junto com os gerentes,
em 359 anomalias. Esta grande demanda exige que seja estabelecido um critério de
priorização para alocação de recursos financeiros e humanos.
5 – COMENTÁRIOS
Para que as listas de inspeção sejam corretamente aplicadas, o treinamento
e avaliação (Menescal et allii, 2001a) devem ser postos em prática de forma contínua
envolvendo todos os níveis de profissionais permitindo um nivelamento técnico mínimo
das nomenclaturas e procedimentos. É essencial que todos tenham um bom
entendimento dos termos técnicos e dos objetivos das inspeções para a eficácia do
programa.
As anomalias detectadas nesta fase inicial são de todos os tamanhos e tipos
tendo em vista o descaso histórico com a conservação destas obras. O DESOH
elabora orçamentos específicos para eliminar a anomalia e, dependendo do montante,
encaminha a solução com recursos oriundos das tarifas praticadas para o setor de
saneamento e industrial. Para as medidas mais onerosas os recursos tarifários são
125
ainda insuficientes, o que obriga a uma procura por fontes de recursos alternativos
como as dos programas do Banco Mundial.
Menescal et allii (2001c) apresenta uma metodologia para priorizar a alocação
de recursos de forma a utilizar o mais racionalmente possível os parcos recursos
disponíveis.
Encontra-se em fase de elaboração um banco de dados para permitir o
armazenamento e a avaliação da evolução de cada obra e suas anomalias, permitindo
a detecção de reincidências que, por sua vez, indicam que as soluções adotadas
não foram satisfatórias exigindo assim a busca de soluções mais eficientes.
6 – AGRADECIMENTOS
Os autores gostariam de agradecer à COGERH pela permissão para
divulgação dos dados e resultados apresentados nesse trabalho e ao PISB pelo
apoio técnico fornecido.
7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARAÚJO, M.A.; BELLO JÚNIOR, N.; SAMARA, S.R.M.; 1999. Sistema CESP
de Segurança de Barragens (SICESP) Módulo de Instrumentação e Análise.
XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais volume II, Belo
Horizonte – MG, pág. 293 a 299.
COGERH; 2001. Técnicas de Inspeção Visual em Maciços de Barragens. Nota
Técnica 02/DESOH. Fortaleza-CE, 9 p.
ELETROBRÁS; 1987. Avaliação da Segurança de Barragens Existentes. Centro
da Memória da Eletricidade no Brasil, Rio de Janeiro, 170p.
FEMA; 1987. Dam Safety: An Owner’s Guidance Manual. United States Federal
Emergency Management Agency, Denver, 117p.
FERREIRA, W.V.F.; 1999. Avaliação de Desempenho de Barragens de Terra.
Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica / USP, São Paulo 1999.
MENESCAL, R.A.; GONDIM FILHO, J.G.C. & OLIVEIRA, Y.C.; 1996. A
Recuperação de Açudes no Âmbito da Gestão de Recursos Hídricos. III
Simpósio de Recursos hídricos do Nordeste, Salvador-BA.
MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F.; VIEIRA, V.P.P.B.;
126
2001a. Ações de Segurança de Barragens no Estado do Ceará. XXIV
Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R.A.; OLIVEIRA, S.K.F.; FONTENELLE, A.S.; 2001b. Acidentes
e Incidentes em Barragens no Estado do Ceará. XXIV Seminário Nacional
de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F.; VIEIRA, V.P.P.B.;
2001c. Uma metodologia para avaliação do Potencial de Risco em Barragens
do Semi-árido. XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais,
Fortaleza – CE.
USBR; 1995. Safety Evaluation of Existing Dams. United States Department of
the Interior, Bureau of Reclamation, Denver , USA,164p.
VIOTTI C. B.; 1999. Segurança de Barragens. Auscultação, Desempenho e
Reparação – Relato Tema 2. XXIII Seminário Nacional de Grandes
Barragens. Belo Horizonte – MG, Anais volume III.
127
TABELA 1 – Principais anomalias observadas em açudes no Estado do Ceará
128
TABELA 1 (continuação)
129
TABELA 1 (continuação)
130
TABELA 1 (continuação)
131
TABELA 2: Exemplo do formato de Lista de Inspeção Formal.
Vistoriado por:
1. Açude:
3. Agir:
Data da Vistoria:
2. Município:
/
/
/
a partir de
LOCALIZAÇÃO / ANOMALIA
A. INFRAESTRUTURA OPERACIONAL
Falta de documentação sobre o açude
Falta de material para manutenção
Falta de treinamento do AGIR
Precariedade de acesso de veículos
Falta de energia elétrica
Falta de sistema de comunicação eficiente
Falta ou deficiência de cercas de proteção
Falta ou deficiência nas placas de aviso
Falta de acompanhamento da gerência ou do DESOH
Comentário:
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
SITUAÇÃOMAGNITUDENP CAUSA
B. BARRAGEM
B.1
Erosões
Escorregamentos
Rechaduras/afundamento (laje de concreto)
Rip-rap incompleto, destruído ou deslocado
Afundamentos e buracos
Arvores e arbustos
Erosão nos encontros das ombreitas
Canaletas quebradas ou obstruídas
Formigueiros, cupinzeiros ou tocas de animais
Sinais de movimento
Comentários:
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
TALUDE DE MONTANTE
B.1
Erosões
Rachaduras
Falta de revestimento
Afundamentos e buracos
Árvores e arbustos
Defeitos na drenagem
Defeitos no meio-fio
Formigueiros, cupinzeiros ou tocas de animais
Sinais de movimento
Desalinhamento do meio-fio
Ameaça de lavar barragem
Comentários:
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
CORDAMENTO
B.1
Erosões
Escorregamentos
Rachaduras/Afundamento (laje de concreto)
Proteção Granular
Falta ou defeitos no revestimento
Afundamentos e buracos
Árvores e Arbustos
Erosão nos encontros das ombreiras
Cavernas e barracos nas ombreiras
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
PV
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNIIPMG
NEDSDIPCAUNII
P
MG
TALUDE DE JUSANTE
132
TABELA 3. Situação, Magnitude e Nível de Perigo das Anomalias.
SITUAÇÃOSIGNIFICADO
NENão Existente
PVPrimeira Vez que surge ou que reocorre após já
ter sido corrigido
DSDesapareceu
DIDiminuiu
PCPermaneceu Constante
AUAumentou
NINão Inspecionado (Justificar)
MAGNITUDESIGNIFICADO
IInsignificante - Agir mantém a anomalia sob
observação.
PPequena - Anomalias resolvidas pelo próprio Agir.
MMédia - Anomalias resolvidas pelo Agir com apoio
do Gerente da Bacia.
GGrande - Anomalias resolvidas pelo Gerente da
Bacia com apoio do DESOH.
NÍVEL DE PERIGOSIGNIFICADO
(NP)
0Nenhum - Anomalia que não compromete a
segurança da barragem, mas que pode ser
entendida como descaso e má conservação.
1Atenção - Anomalia que não compromete a
segurança da barragem em curto prazo, mas deve
ser controlada e monitorada ao longo do tempo.
2Alerta - Anomalia com risco à segurança da
barragem, devem ser tomadas providências para a
eliminação do problema.
3Emergência - risco de ruptura iminente, situação
fora de controle.
133
TABELA 4: Modelo de tabela de referência indicando anomalias e respectivas causas prováveis, possíveis
conseqüências e ações corretivas.
134
TABELA 5 – Síntese da aplicação das listas de inspeção em barragens da COGERH.
135
TABELA 5 (continuação)
136
TABELA 5 (continuação)
137
2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens,
Fortaleza – CE.
UMA METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE
RISCO EM BARRAGENS DO SEMI-ÁRIDO
Rogério de Abreu Menescal
1
Paulo Teixeira Cruz
2
Roneí Vieira de Carvalho
3
Alexandre de Souza Fontenelle
4
Sandra Keila Freitas de Oliveira
5
RESUMO
Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação do potencial de
risco em barragens no semi-árido destinadas a usos múltiplos. Inicialmente são
comentados alguns modelos utilizados em diferentes instituições, o modelo proposto
é então apresentado e aplicado para 35 açudes de diversos tamanhos e tipos no
estado do ceará. A partir da metodologia proposta é possível priorizar as ações de
forma sistemática e estabelecer níveis para instrumentação, inspeção, sistemas de
alerta e manutenção.
1 – INTRODUÇÃO
O objetivo principal do modelo proposto é obter uma classificação das
barragens sob responsabilidade da COGERH, essencialmente quanto à sua segurança
estrutural e operacional, considerando aspectos econômicos, sociais e ambientais,
hierarquizando-as, de forma a proporcionar à direção da empresa um meio eficaz
de planejar e programar a alocação dos recursos necessários à sua manutenção
dentro dos padrões de segurança exigidos pela legislação oficial e pelas Normas
Técnicas Brasileiras.
1
COGERH - Diretor de Operações e Monitoramento
2
Consultor Banco Mundial
3
Consultor Banco Mundial
4
COGERH - Gerente do DESOH
5
COGERH - Pesquisadora do DESOH
138
Segundo CBGB (1983) deve-se condicionar a obrigatoriedade da inspeção
de barragens não apenas á sua altura e ao volume do reservatório, mas também a
outros fatores igualmente condicionantes do potencial de risco associado à barragem
e ao reservatório por ela armazenado, tais como:
-Idade;
-Distância da barragem ao principal centro urbano ou propriedades situadas
à jusante;
-Diferença de elevações entre a superfície do reservatório e o núcleo urbano
à jusante.
As barragens devem ser classificadas de acordo com seu potencial de risco,
suas dimensões, tipo de estrutura e idade (exclusivamente para fins de prioridade
de inspeção e avaliação da sua segurança).
O risco é referido à potencialidade de perda de vidas humanas e/ ou danos a
propriedades na área da barragem à jusante, na eventualidade de galgamento, ruptura
ou falha de operação da barragem ou das instalações anexas.
Barragens classificadas na categoria de potencial de risco baixo geralmente
estão situadas em áreas rurais onde uma ruptura pode danificar construções rurais,
áreas cultivadas de extensões limitadas e estradas vicinais, sem causar vítimas.
Estruturas na categoria de potencial de risco significante serão aquelas situadas
em áreas predominantemente rurais cultivadas, onde uma ruptura pode danificar
residências isoladas, estradas e ferrovias secundárias, e causar interrupção de
serviços de utilidade pública relativamente importantes; o número de vítimas seria
baixo.
Barragens com alto potencial de risco são aquelas situadas em locais onde
uma ruptura pode ocasionar sérios danos a grande número de residências, a extensas
áreas cultivadas, instalações industriais e comerciais, serviços importantes de utilidade
pública, rodovias e ferrovias troncos; pode causar elevado número de vítimas.
A altura de uma barragem é igual à diferença entre a cota da crista e a cota
mais baixa da escavação executada na fundação. Considerando a dificuldade de
obter dados confiáveis sobre a execução da fundação, preferiu-se adotar a maior
diferença entre a cota do coroamento e do nível do terreno natural a jusante, que é
de mais fácil obtenção. A classificação por dimensão será determinada seja pela
altura da barragem, seja pela capacidade de armazenamento do reservatório,
prevalecendo o critério que der a categoria maior.
Reconhecendo-se que as barragens mais antigas são, freqüentemente, pouco
observadas e instrumentadas, além de carecerem de dados de projetos e de
139
construção, portanto devem ser prioritárias para inspeções e avaliações da segurança.
Gehring (1987) cita que a barragem pode ser classificada quanto a um grau
potencial de risco que oferece para as pessoas e benfeitorias e é função de fatores
como: tipo de barragem (Tb), volume do reservatório (Vr), altura da barragem (H),
distância da barragem ao principal e primeiro aglomerado urbano ou propriedade à
jusante (L), diferença de cotas entre a superfície do reservatório e o núcleo urbano
(D); densidade populacional à jusante (P); e sismicidade de região (S); e foi
denominado de IPP (índice de periculosidade em potencial) por Sarkaria, em 1976.
Negrini (1999) propõe uma classificação para definir o estado e risco em que
a barragem se encontra num determinado momento, permitindo assim, numa
linguagem única, caracterizar o potencial de risco da estrutura ou de uma determinada
situação, com ações pré determinadas que devem ser tomadas ou preparadas, assim
que se tomar conhecimento do fato. Permite também que as informações circulem
de forma homogênea e as ações tenham a medida necessária que exige o momento.
A classificação apresenta cinco níveis: nível 1 – normalidade; nível 2 – atenção;
nível 3 – alerta; nível 4 - alerta total e nível 5 – emergência.
No incidente da barragem do Engordador, se os técnicos estivessem
familiarizados com a classificação de risco proposta ou classificação similar, com
certeza a comunicação entre os agentes envolvidos fluiria mais eficientemente e
rapidamente, eliminado perdas de tempo e agilizando as ações.
Negrini (1999) conclui que todo o empreendimento deve ser desativado ou
abandonado somente quando existe um estudo detalhado para a retirada da barragem
de serviço acompanhado de inspeções periódicas. Há necessidade de implantação
de Planos de Ações Emergenciais, delimitando as áreas de inundação e envolvendo
a comunidade, Defesa Civil, imprensa e demais órgãos públicos. Todas as barragens
com mais de 10 anos devem sofrer estudos de reabilitação. O incidente mostrou a
importância da existência de Planos de Segurança de Barragens e o quanto será
árdua e complexa a implantação, porém extremamente necessária.
Segundo Parsons et allii (1999) uma “Portifolio Risk Analysis” (PRA) permite
ao proprietário de várias barragens estabelecer um programa de segurança de
barragens no contexto de seu interesse e ajuda a fornecer “inputs” aos processos
como capital orçado, devidas avaliações de atividades e responsabilidade,
planejamento de despesas eventuais, e avaliação de financiamento de perda e
programas de seguro.
Kuperman et allii (1995) destaca que operar um efetivo programa de
segurança de barragens pode ser tanto um desafio de administração como uma
preocupação técnica para proprietários de hidroelétricas e projetos de recursos
140
hídricos. Para ser tecnicamente eficiente, o programa tem que incluir avaliações
que forneçam aos gerentes uma base consistente para avaliar tanto as condições
físicas de estruturas civis quanto os riscos a elas associadas. Para ser
economicamente factível, o programa tem que assegurar que serão disponibilizados
recursos para segurança. A seguir apresenta uma metodologia para avaliação do
potencial de risco em 120 barragens operadas pela SABESP. O programa de
segurança de barragens consiste em um sistema de avaliação que usa dois conjuntos
de valores numéricos agrupados sob as categorias de “potencial de perigo” e
“desempenho atual”. Cada barragem é classificada conforme vários indicadores
dentro das duas categorias, os resultados são somados por categorias, então estas
classificações são convertidas em um índice de comportamento.
A SABESP classifica o potencial de perigo de suas barragens baseada em
como elas atendem a vários critérios. Os critérios são: importância dentro das metas
de operação da companhia, dimensões, tipo de barragem, tipo de órgão de descarga,
descarga de projeto e instalações a jusante. Três níveis foram estabelecidos para
cada critério e cada projeto é avaliado para qual dos níveis mais se aplica. Foram
atribuídos valores numéricos para cada nível, com valores mais altos refletindo
mais baixo potencial de perigo.
Cada barragem é também classificada de acordo com o desempenho atual
conforme medido por uma série de critérios técnicos e analíticos. Assim como para
o potencial de perigo, o mais baixo valor dentro de cada critério é atribuído à barragem
com o desempenho mais fraco. Os critérios são:
-Qualidade geral de dados técnicos disponíveis;
-Nível de percolação;
-Presença de deformações;
-Nível de deterioração da face da barragem e taludes;
-Evidência de erosão à jusante e
-Condição dos equipamentos de descarga.
O índice de comportamento (BI) é calculado para refletir a importância da
segurança relativa dos indicadores de potencial de perigo e desempenho atual, como
mostrado na equação 1.
BI = (0.4 x HP) + (0,6 x AP)
Onde:
141
HP é a soma dos pontos dos itens potenciais de perigo da barragem e
AP é a soma de seus pontos dos itens na avaliação de desempenho atual.
Fusaro (1999) propõe um sistema de classificação das barragens e suas
estruturas associadas vinculada ao seu Potencial de Risco (P) - parâmetro resultante
de constantes - e sua Vulnerabilidade (V) - parâmetro resultante de variáveis -,
visando acompanhar a evolução com o tempo do comportamento das estruturas e
suas condições de contorno, e poder distinguir onde atuar para incrementar a
segurança de uma dada estrutura.
O parâmetro P busca quantificar o risco em potencial de uma possível ruptura
da barragem, tendo em vista características intrínsecas ao projeto, e que determinam
“a priori” estruturas, mais ou menos seguras.
A classificação, segundo o Potencial de Risco (P), é dada pela soma dos
valores atribuídos aos principais parâmetros físicos da barragem (altura, volume do
reservatório, tipo de barragem, tipo de fundação e vazão de projeto).
A classificação, segundo a Vulnerabilidade (V), define as condições atuais
da barragem e procura medir o quanto as estruturas estão vulneráveis a uma possível
ruptura e a extensão dos danos materiais e financeiros daí advindos. É obtida através
da soma da pontuação atribuída aos parâmetros variáveis (idade, confiabilidade dos
extravasores, regras operacionais, condição atual das estruturas civis, riscos a
jusante).
Segundo Budweg (1999) não apenas no Brasil, mas quase em todo mundo
barragens estão sendo construídas nas áreas em desenvolvimento. Nessas regiões,
onde o potencial do risco muda rapidamente, se nós adotarmos um critério de
classificação das barragens segundo o risco envolvido, não apenas deveremos
garantir que os resultados dos monitoramentos dessas barragens sejam rapidamente
analisados, mas deveremos garantir também que a própria potencialidade do risco
dessas barragens seja revisada periodicamente. Quanto mais rápido é o
desenvolvimento dessas regiões, tanto mais rapidamente ou em intervalos mais
curtos devemos revisar essa classificação. Porque com a mudança da potencialidade
do risco, as providências a serem tomadas devem ser aumentadas também mais
rapidamente.
Segundo CDSA (1995), a segurança de uma barragem pode ser realçada por:
-Melhoria na segurança para a correção de qualquer deficiência
-Operação segura continuada, manutenção e observação
-Preparação adequada para emergências
142
Segundo Cyganiewicz & Smart (2000) a análise de risco tem muitos benefícios
incluindo os seguintes:
1. Comunicação do risco;
2. Melhoria do entendimento do comportamento da barragem;
3. Identificar as informações necessárias;
4. Formular alternativas de ações corretivas;
5. Alocações de recursos finitos (pessoal, equipamentos, investimentos, tempo).
Com um largo número de barragens categorizadas como estruturas de alto
risco, o Bureau of Reclamation está constantemente analisando carga,
responsabilidade e em conseqüência, dados para este inventário de barragens.
Embora a análise possa não ser detalhada, produz uma indicação geral de quais
barragens representam maior risco ao público, e consequentemente, requerem
investigações adicionais para melhor quantificar os riscos e apoiar decisões de
fazer modificações relacionadas a segurança da barragem para reduzir o risco da
barragem. O desafio é identificar ou priorizar barragens com uma variedade de
informações disponíveis para garantir que aquelas representando o maior risco estão
recebendo prioridade para os recursos. Esta priorização pode ocorrer para uma
barragem ou para um grupo de barragens.
Em Portugal, foi estabelecido o Regulamento de Segurança de Barragens
(RSB) pelo Decreto Lei no. 11/90 o qual define as formas de controle de segurança
de barragens nas fases de projeto, construção, primeiro enchimento, exploração,
abandono e demolição. Dando prosseguimento ao RSB foi instituída em 1993 as
Normas de Observação e Inspeção de Barragens, que, preconiza a ordenação das
barragens com vistas a estabelecer a prioridade e os níveis das inspeções posteriores,
considerando a ponderação das características específicas da obra associadas a
três fatores: fatores exteriores ou ambientais envolvendo sismicidade, probabilidade
de escorregamento de taludes; cheias; gestão do barramento, e ações agressivas
(clima, água); fatores associados à barragem envolvendo dimensionamento estrutural,
fundações, órgãos de descarga e manutenção; fatores humanos econômicos relativos
a volume de acumulação e instalações a jusante.
São associados índices parciais variando de 1 a 6 crescentes com o risco a
estes condicionantes, a partir dos quais é calculado o índice de risco global (a
g
) o
qual indica a classe (A, B ou C) que pertencerá a barragem. A avaliação do risco
global é efetuada atribuindo valores (ai) aos diferentes fatores de risco, segundo
regras do ICOLD agrupando-se os fatores de risco em três categorias, conforme
estejam associadas às ações exteriores, à estrutura em si ou aos bens materiais e
143
humanos afetados pela ruptura da obra. O valor do índice de risco global (ag), é
determinado pelo produto dos três fatores anteriormente referidos e indicará a classe
(A, B ou C) que pertencerá à barragem.
Outras instituições utilizam metodologias semelhantes para a priorização de
ações.
2 – MODELO DE AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE RISCO
Considerando o número de açudes gerenciados pela COGERH (Menescal
et allii, 2001a) e os muitos outros que demandaram algum tipo de intervenção
(Menescal et allii, 2001b) tornou-se imprescindível o estabelecimento de critérios
para a priorização de ações.
As premissas básicas para o estabelecimento deste modelo foram:
-Abrangência para todos os tipos e tamanhos de obras existentes no Estado
do Ceará;
-Facilidade e rapidez de aplicação;
-Restringir ao máximo possível a subjetividade na aplicação da metodologia;
-Considerar aspectos da segurança estrutural e operacional, considerando
aspectos econômicos, sociais e ambientais;
-Aspectos a observar, magnitude e importância baseados na experiência
adquirida na O&M de açudes no Ceará.
A Figura 1 apresenta o esquema proposto para Avaliação do Potencial de
Risco. A partir das informações técnicas de projeto e construção pode-se determinar
a periculosidade (P) das estruturas. Com base no estabelecimento de critérios
econômicos, ambientais e sociais é definida a importância estratégica (I) daquelas
obras. Com base nos dados de inspeção de campo (Menescal et allii, 2001c) e de
leitura de instrumentação é efetuada uma avaliação preliminar da segurança que
permitirá a estimativa da vulnerabilidade (V) das estruturas. O potencial de risco é
calculado a partir destes três parâmetros (P, I e V) e permite a priorização de ações
a serem desenvolvidas na fase de planejamento e programação da manutenção. A
continuidade das inspeções de campo permite uma reavaliação das medidas adotadas
para que seja alcançada uma maior eficiência do esquema.
Como se pode observar o Potencial de Risco obtido é qualitativo, apesar da
representação numérica, pois não foi calculado utilizando procedimentos estatísticos.
Esta etapa do cálculo de risco propriamente dito pode ser desenvolvida dentro da
144
fase de planejamento, seguindo os procedimentos de PRA descritos em Parsons et
allii (1999), caso seja necessário uma priorização mais pormenorizada das atividades
a serem desenvolvidas.
Compõe o modelo um primeiro conjunto de parâmetros ou características
técnicas do projeto que, pela sua magnitude, permitem retratar o grau de
PERICULOSIDADE (P) (Tabela 1).
Um segundo conjunto, envolvendo aspectos relacionados com o estado atual
da barragem, com a sua história e com a operacionalidade e/ou facilidade de
manutenção de suas estruturas hidráulicas, e o tipo de material acumulado, permite
avaliar o grau de VULNERABILIDADE (V) atual (Tabela 2).
O terceiro conjunto, IMPORTÂNCIA (I), reúne parâmetros que, por seu
vulto ou magnitude, conferem o valor estratégico associável à barragem no caso de
eventual ruptura (Tabela 3). Os aspectos considerados relevantes para a importância
foram o volume regularizado do reservatório, considerando a sua média histórica, a
população à jusante sujeita a risco em casos de falhas operacionais e o custo
atualizado da barragem (e estruturas anexas) e de potenciais prejuízos a jusante.
Finalmente, o Potencial de Risco (PR) sugere a classificação de
enquadramento da barragem segundo o nível de risco à sua segurança. Essa
classificação está associada a índices do Potencial de Risco (PR) e de Vulnerabilidade
(V) (Tabela 4).
3 – NÍVEIS DE INSPEÇÃO, MANUTENÇÃO, INSTRUMENTAÇÃO
E SISTEMA DE ALERTA
A Figura 2 apresenta esquematicamente como definir os níveis desejados de
monitoramento hidrológico, inspeção, manutenção etc. a partir de dados da segurança
estrutural e operacional, considerando aspectos econômicos, sociais e ambientais.
Esta definição é sistematizada através de matrizes que agregam pesos e valores
aos diversos aspectos considerados.
Seguindo esta metodologia, a partir dos pesos atribuídos aos diversos aspectos
considerados na avaliação de P, V, I e PR, tentou-se estabelecer critérios para
definir os níveis com que os açudes deverão ser tratados com relação à inspeção,
manutenção, instrumentação e sistema de alerta. As Tabelas 5, 6 e 7 apresentam a
metodologia para esta divisão em níveis.
145
Sempre que PR > 50 e/ou I ³ 1,5 deve-se dispor de um Sistema de Alerta
para a barragem. Uma proposta de metodologia para Planos de Ações Emergenciais
encontra-se apresentada em Menescal & Miranda (1997).
4 – RESULTADOS
Para o desenvolvimento do modelo proposto foram obtidas classificações
para P, V, I e PR de 35 açudes no Estado do Ceará. Para que o modelo fosse o mais
abrangente possível foram consideradas obras de todos os tamanhos e tipos (e.g.
terra, enrocamento, concreto, alvenaria de pedra etc.) e com diferentes situações
de manutenção, monitoramento e importância estratégica. O resultado após a
aplicação do modelo encontra-se apresentado na Tabela 8.
5 – COMENTÁRIOS
O objetivo principal do modelo proposto é obter uma classificação das
barragens sob responsabilidade da COGERH, essencialmente quanto à sua segurança
estrutural, hierarquizando-as, de forma a proporcionar à direção da empresa um
meio eficaz de planejar e programar a alocação dos recursos necessários à sua
manutenção dentro dos padrões de segurança exigidos pela legislação oficial e as
Normas Técnicas Brasileiras.
Embora a mesma contenha ou forneça alguns elementos de interesse
estratégico quanto à segurança no manejo do recurso hídrico envolvido, é importante
destacar que não é esse o objetivo precípuo da classificação sugerida.
Também deve ficar registrado que esse é um “modelo piloto”, cujos
parâmetros e respectivas pontuações devem ser objeto de “testes” a serem
efetuados, com técnicos diversos que detenham conhecimentos específicos e/ou
familiaridade com cada uma das barragens (aspectos do projeto e da obra concluída).
Esses testes deverão permitir aferir quais os parâmetros e/ou pontuações necessitam
ser ajustados/ modificados para melhor retratar a classificação aplicável ao atual
universo de barragens da COGERH. No futuro, à medida que esse universo se
ampliar, pela incorporação de mais barragens ao acervo da empresa, outros ajustes
podem vir a ser necessários.
Encontra-se em fase de desenvolvimento esquemas similares para
estabelecimento de níveis de Monitoramento Hidrológico, Operação, Controle
Ambiental, Organização. As ações assim desenvolvidas conduzem a uma mitigação
do risco integrado na barragem e no vale a jusante (Figura 3).
146
Uma análise de risco mais detalhada utilizando metodologias estatísticas
deverá ser efetuada nas obras consideradas prioritárias. Menescal et alli (1999) e
Menescal & Vieira (1999) apresentam aplicações de métodos de avaliação de
risco e de conjuntos difusos em casos de barragens envolvendo aspectos hidrológicos
e ambientais.
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BUDWEG, F.; 1999. Aspectos Institucionais. Privatização. XXIII Seminário
Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte – MG, Anais volume III, p.
19 -20
CBGB;1983. Diretrizes para a Inspeção e Avaliação de Segurança de
Barragens em Operação. Rio de Janeiro, 26 p.
CDSA; 1995. Diretrizes para Segurança de Barragens. Tradução de Henry Dantas
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tecnologia, São Paulo – SP.
CYGANIEWICZ, J. M.; SMART, J. D. U.S.; 2000. Bureau of Reclamation’s use
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20
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FUSARO, T. C.; 1999. Um Programa de Segurança de Barragens no Setor Elétrico
Privatizado. XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte
– MG, Anais volume I – p. 45 – 56.
GEHRING, J.G.; 1987. Aspectos Atuais na Avaliação da Segurança de
Barragens em Operação. Dissertação de Mestrado, USP, São Paulo, 249p.
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LUIZ, M. W.; 1995. Making Effective, Economical Dam Safety Decisions.
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de Barragens.
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Quantificação de Riscos ambientais e Efeitos de Ações Mitigadoras – Estudo
de Caso: Açude Aracoiaba. XIII Seminário Nacional de Recursos Hídricos,
Belo Horizonte - MG.
147
MENESCAL, R.A. & VIEIRA, V.P.P.B.; 1999. Manutenção de sangradouro de
açude e risco de ineficiência hidráulica. XXIII Seminário Nacional de Grandes
Barragens, Anais Pós-Congresso, Belo Horizonte - MG.
MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A. S.; OLIVEIRA, S.K.F.; VIEIRA,
V.P.P.B.; 2001a. Ações de Segurança de Barragens no Estado do Ceará.
XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R.A.; OLIVEIRA, S.K.F.;FONTENELLE, A.S. & VIEIRA,
V.P.P.B.; 2001b. Acidentes e Incidentes em Barragens no Estado do Ceará.
XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F. & VIEIRA,
V.P.P.B.; 2001c. Avaliação do Desempenho de Barragens no Estado do Ceará.
XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
NEGRINI, M. A.; SARDINHA, V. L. A.; FERREIRA, W. V. F.; 1999. Incidente
com a Barragem do Engordador e uma proposta de sistematizar as ações de
emergência. XXIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte
– MG, Anais volume II, p. 117 – 126
PARSONS, A. M.; BOWLES D. S. ; ANDERSON L.R.; 1999. Strengthening a
Dam Safety Program Through Portfolio Risk Assessment. Hydro Review
Wordline .
Reavaliação Periódica
Dados de Projeto e
Construção
Critérios Técnicos,
Econômicos,
Ambientais e Sociais
P VI
PR - Potencial de Risco
Planejamento e
Programação da
Manutenção
R
e
a
v
a
l
i
a
ç
ã
o
Avaliação preliminar as segurança
das barragens e estruturas
Coleta e análise de dados
de instrumentação
Inspeção Periódica de Campo
Banco de dados
de deteriorações
FIGURA 1 – Esquema proposto para avaliação do potencial de risco.
148
FIGURA 2 – Metodologia para estabelecimento de critérios para operação e
segurança de açudes.
FIGURA 3 – Mitigação do risco integrado na barragem e no vale a jusante.
Aspectos Econômicos, Sociais, Ambientais e Estruturais
Dados
Matrizes
Importância Estratégica
• População Abastecida (urbana, rural, sedes municipais etc.)
• Capacidade (média histórica)
• Sustentabilidade Financeira
• Área Irrigada
• Indústria
• Psicicultura
• Outros usos (recreação, aqüicultura, geração, ambiental etc.)
• Importância Regional
• Aspectos Políticos
• Aspectos Ambientais
• População em risco
Segurança
• Estrutural
• Econômica
• Social
• Ambiental
Níveis de:
• Monitoramento Hidrológico
(qualidade e quantidade)
• Organização
(Conselho Gestor etc.)
• Inspeções
• Manutenção
• Instrumentação/ Auscultação
• Controle Ambiental
• Operação (reuniões, simulação)
• Sistema de Alerta
ESTRUTURAS SOCIEDADE MEIO AMBIENTE
MEDIDAS
DE
SEGURANÇA
MONITORAMENTO
NÍVEIS DE PERIGO
INSTRUMENTAÇÃO
INSPEÇÕES
ACOMPANHAMENTO DA OPERAÇÃO
C / USUÁRIOS
-
-
-
MANUTENÇÃO
TREINAMENTO
REUNIÃO C/ USUÁRIOS
REGRAS DE OPERAÇÃO
-
-
-
-
149
DIMENSÃO
DA
BARRAGEM
1
VOL. TOTAL DO
RESERVATÓRIO
2
TIPO DE
BARRAGEM
3
TIPO DE
FUNDAÇÃO
4
VAZÃO DE
PROJETO
5
Altura
£ 10m
Comprimento £
200m
(1)
Pequeno
< 20hm
3
(3)
Concreto
(4)
Rocha
(1)
Decamilenar
(1)
Altura 10 a 20m
Comprimento£
2000m
(3)
Médio até 200hm
3
(5)
Alvenariade
pedra/
Concreto
rolado
(6)
Rocha alterada /
Saprolito
(4)
Milenar
(2)
Altura 20 a 50m
Comprimento
200m a 3000m
(6)
Regular
200 a 800hm
3
(7)
Terra/
Enrocamento
(8)
Solo residual /
Aluvião até 4m
(5)
500 anos
(4)
Altura > 50m
Comprimento >
500m
(10)
Muito grande > 800hm
3
(10)
Terra
(10)
Aluvião arenoso
espesso / Solo
orgânico
(10)
Inferior a 500
anos ou
Desconhecida
(10)
NOTAS
– Se a vazão for desconhecida, deverá ser reavaliada, independentemente da pontuação.
P >30 – Elevado
P 20 a 30 – Significativo
å
=
5
1
i
pP
P 10 a 20 – Baixo a Moderado
TABELA 1- Periculosidade (P)
150
TABELA 2 - Vulnerabilidade (V), estado de condição atual da barragem.
151
TABELA 3 - Importância Estratégica (I)
TABELA 4 - Potencial de Risco (PR)
TABELA 5 – Freqüência de inspeções.
152
TABELA 6 – Índice de magnitude de maior gravidade aceito para cada classe
de barragem.
TABELA 7 – Critério “indicativo” para instrumentação.
153
TABELA 8 – Resultados após a aplicação do modelo.
154
155
1997 - Artigo apresentado no XII Seminário Nacional de Recursos Hídricos,
Vitória – ES.
PLANO DE AÇÕES EMERGENCIAIS PARA BARRAGENS
Rogério de A. Menescal
1
Antônio N. de Miranda
2
Resumo - O Estado do Ceará criou recentemente a Companhia de Gestão dos
Recursos Hídricos do Ceará - COGERH, com a missão de gerenciar os recursos
hídricos superficiais e subterrâneos do Estado.
Para uma operação dos açudes de forma mais adequada e segura, a COGERH
está preparando o Manual de Segurança de Barragens. Este manual define os
modelos que devem ser seguidos para a elaboração de planos de Inspeção,
Monitoramento, Instrumentação, Manutenção e Ações Emergenciais. Este trabalho
descreve o modelo proposto para o Plano de Ações Emergenciais para Barragens,
que contém todas as informações para o planejamento das medidas que devem ser
tomadas em uma situação de risco iminente ou no decorrer da ruptura da barragem.
Abstract - The Ceará State, recently created the Water Resources Management
Company of Ceará State - COGERH, to manage the superficial and underground
water resources in Ceará State.
In order to operate the dams properly and safely, COGERH elaborated the Dams
Safety Manual. This manual defines the methodology to prepare the planes of
Inspection, Monitoring, Instrumentation, Maintenance and Emergencial Actions.
This paper describes the proposed model for preparing the Emergencial Actions
Plan, that contains all informations to implement the emergencial measures that
should be taken in imminent risk situation or in case of dam failure.
Palavras-Chave - Segurança de Barragens, Gestão de Recursos Hídricos,
Operação e Manutenção de Barragens.
1
Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará - COGERH.
R. José Euclides, 376, CEP: 60.160-150, Fortaleza, CE. Tel.: (085) 227 8247 FAX: (085) 227
8850. E-mail: rogeriom@roadnet.com.br.
2
Universidade Federal do Ceará - UFC.
Campus do Pici, Tel. (085) 227 8174 E-mail: miranda@ufc.br
156
INTRODUÇÃO
O Estado do Ceará vem passando por um processo de modernização do seu
sistema de gestão dos recursos hídricos. Neste contexto, o Governo do Estado
criou recentemente a Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará -
COGERH, com a missão de gerenciar os recursos hídricos superficiais e
subterrâneos de domínio do Estado. Entre outras ações com o objetivo de tornar os
açudes estaduais aptos para uma operação adequada e segura, a COGERH está
preparando o Manual de Segurança de Barragens. Este manual define os modelos
que devem ser seguidos para elaboração de planos de Inspeção, Monitoramento e
Instrumentação, Manutenção e Ações Emergenciais.
De acordo com o modelo proposto, o Plano de Ações Emergenciais (PAE)
deve conter procedimentos de emergência em relação ao acompanhamento da
barragem, das medidas em relação a sua operação e de notificação das autoridades
responsáveis e da população em geral para salvaguardar vidas e reduzir danos ao
longo do rio na eventualidade de uma ruptura da Barragem. Assim, o PAE deve
definir responsabilidades e indicar os procedimentos para: (a) Identificar situações
não usuais, ou indesejáveis, que possam vir a comprometer a segurança da Barragem;
(b) Iniciar as ações remediadoras a tempo para prevenir ou minimizar os impactos
a jusante de uma eventual ruptura da barragem; (c) Iniciar as ações emergenciais
para notificação das populações a jusante sobre uma ruptura iminente, ou em curso,
da barragem.
Para facilitar estas ações, dados gerais sobre o açude devem ser incluídos no
PAE, tais como: ficha técnica completa, caminho do fluxo a jusante, categoria de
nível de danos a jusante (elevado, médio, baixo), número de construções na região
de inundação a jusante, descrição das propriedades etc.
O objetivo do presente trabalho é descrever a metodologia utilizada e relatar
a experiência acumulada pela Divisão de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas
(DESOH) da COGERH na elaboração deste manual.
UM MODELO DE PLANO DE AÇÕES EMERGENCIAS PARA
AÇUDES ESTADUAIS
O desenvolvimento do modelo de PAE seguiu, a princípio, as diretrizes
estabelecidas em FEMA (1987), Eletrobrás (1987), Gehring (1987), Menescal (1994),
USBR (1995) e Menescal et al. (1996).
As seções em que foi dividido o modelo proposto são apresentadas a seguir.
157
Atribuição de Responsabilidades
A lista de atribuição de responsabilidades indica quem é responsável pela
tomada de ações específicas, para cada situação emergencial na barragem. Desta
maneira as tarefas podem ser bem distribuídas de forma que em uma situação
emergencial ninguém seja sobrecarregado além do necessário. Estas atribuições
devem incluir: (a) a operação e manutenção diária da barragem; (b) a identificação
de condições que requeiram ações emergenciais e (c) a tomada das medidas
previstas no PAE.
Mapa de Inundação
Um mapa de inundação deve ser preparado, indicando as áreas e construções
que poderão ser afetadas por ondas de cheia causadas por um súbito rompimento
da barragem. Neste mapa deve ser incluindo um zoneamento das áreas que serão
gradativamente atingidas pela água com o decorrer do tempo após a ruptura.
Tipos de Ruptura
Para a elaboração do PAE foram consideradass três condições em que a
ruptura de uma barragem pode ser classificada, são elas: Ruptura em Progressão,
Ruptura Iminente e Ruptura em Desenvolvimento Lento. Para cada uma
delas são previstas as correspondentes ações.
Caso uma ruptura esteja em progressão a evacuação da área de inundação
a jusante deve ser iniciada imediatamente de acordo com os passos a seguir: (a)
Implementar imediatamente a Lista de Notificação; (b) Coordenar esforços com
outras instituições e proprietários de barragens a jusante para reduzir a onda de
cheia, se aplicável.
Caso a ruptura de uma barragem seja iminente, mas não tenha iniciado ainda,
os seguintes passos devem ser seguidos imediatamente: (a) Implementar
imediatamente a Lista de Notificação; (b) Iniciar as ações preventivas descritas
no PAE; (c) Efetuar todos os esforços possíveis para reduzir a onda de cheia a
jusante (e.g. reduzir a entrada de água no reservatório, operar os dispositivos de
liberação de água etc.)
Caso uma ruptura em desenvolvimento lento ou situação não usual esteja
ocorrendo, onde a ruptura não seja iminente, mas possa ocorrer se nenhuma ação
for efetivada, o pessoal encarregado deverá: (a) Contatar a COGERH -
Departamento de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas e a Secretaria dos
Recursos Hídricos - Diretoria Técnica, para uma inspeção da barragem; (b) Verificar,
158
durante estes contatos, se existe alguma ação imediata que possa ser tomada para
reduzir o risco de ruptura; (c) Iniciar, caso necessário, as ações preventivas descritas
no PAE; (d) Caso a situação torne-se mais grave, preparar para implementar a
Lista de Notificação.
Situações de Emergência
Para as Situações de Emergência, são relacionados a seguir, alguns dos
eventos que podem contribuir diretamente para a ruptura da barragem.
Para cada um desses eventos foi elaborada uma seqüência de etapas a serem
seguidas na tentativa de estabilizar a situação, bem como os procedimentos a serem
seguidos ao término da situação emergencial e ações complementares.
Abalo Sísmico
Caso um tremor de terra com magnitude igual ou superior a 5 graus na
escala Richter tenha ocorrido nas proximidades, ou as pessoas tenham percebido
tremores de terra na área da barragem, dever-se-á:
•Efetuar uma inspeção visual da barragem e estruturas complementares;
•Se a barragem estiver rompendo seguir imediatamente as instruções descritas
no Item de Ruptura em Progressão;
•Se a barragem estiver danificada ao ponto de acarretar em aumento de fluxo
para jusante, executar imediatamente os procedimentos descritos para Ruptura
Iminente;
•Em outro caso, se ocorreu dano, mas este não é julgado sério o bastante para
causar o rompimento da barragem, observar rapidamente a natureza, localização
e extensão do dano, assim como o potencial de ruptura. Em seguida, entrar em
contato com o DESOH para maiores instruções.
•Caso não exista perigo iminente de ruptura da barragem, o operador deverá
inspecionar detalhadamente: o coroamento e ambos os taludes da barragem
procurando por trincas, recalques ou infiltrações; ombreiras por possíveis
deslocamentos; drenos ou vazamentos, por alguma turbidez ou lama na água ou
aumento de vazão; estrutura do sangradouro para confirmar uma continuidade
da operação em segurança; dispositivos de descarga, casa de controle, túnel e
câmara da comporta por integridade estrutural; áreas no reservatório e a jusante,
por deslizamentos de terra; outras estruturas complementares.
•Os aspectos observados devem ser relatados para o DESOH e todas as outras
instituições contatadas anteriormente durante a emergência. A barragem deve
ser observada cuidadosamente nas próximas duas a quatro semanas já que alguns
danos podem não aparecer imediatamente após o abalo.
159
Enchente
Um estudo da propagação da Cheia Afluente de Projeto indicará se o
sangradouro irá ou não suportar a cheia sem problemas. No caso de um evento de
cheia maior, procedimentos especiais devem ser efetuados para assegurar vidas e
propriedades à jusante.
•Assim, se algo acontecer causando elevação do nível da água no reservatório
até 0,6m abaixo da crista da barragem, contate o DESOH imediatamente
relatando: (a) nível atual do reservatório e borda livre; (b) Taxa de elevação do
nível do reservatório; (c) Condições climáticas - passado, presente e previsão;
(d) Condições de descarga dos riachos e rios a jusante e (e) Vazão dos drenos.
•No momento em que o nível de água do reservatório exceder a cota da soleira
do sangradouro, pelo menos 1 inspeção diária da barragem deve ser efetuada.
•Se o nível do reservatório atingir 0,3m da crista da barragem, implementar
imediatamente os seguintes procedimentos: (a) Contatar o DESOH; (b)
Aumentar gradualmente a descarga no sangradouro e/ou tomada d’água se
possível; (c) Tentar notificar as pessoas residentes a jusante sobre o aumento
de vazão, e aumentar as vazões em estágios para evitar atingir o pessoal a
jusante; (d) Verificar o pé da barragem e ombreiras a jusante procurando por
novas infiltrações ou percolações anormais no dreno do pé. Se existir alguma
indicação de fluxo com carreamento de argila ou silte ou aumento das vazões,
implementar os procedimentos de Ruptura Iminente; (e) Verificar o aumento/
redução de percolação devido à variação do nível da água; (f) Verificar trincas,
abatimentos, umedecimentos, deslizamentos ou outros sinais de perigo próximos
às ombreiras ou crista.
Erosão, Abatimento, Encharcamento e Trincamento
No caso de erosões, abatimentos, encharcamentos e trincamentos, determinar
a localização, dimensão da área afetada (altura, largura e profundidade), severidade,
estimativa de descarga, turbidez da água de percolação e os níveis de água no
reservatório e na região a jusante.
Se uma ruptura parecer provável, implementar imediatamente os
procedimentos de Ruptura Iminente, caso contrário, contatar o DESOH para
instruções.
Novas Fontes, Infiltração, Charcos, Aumento de Fluxo ou Sumidouros
Caso ocorra um rápido aumento de antigas infiltrações, um aumento de fluxo
no dreno de pé ou aparecimento de novas fontes, infiltrações ou zonas úmidas,
então deve-se determinar a sua localização, extensão, descarga estimada, aspecto
da água de descarga e as elevações de água no reservatório e na região a jusante.
160
Deslizamento
Todo deslizamento na região de montante que tenha potencial para deslocar
rapidamente grandes volumes pode gerar grandes ondas no reservatório ou
sangradouro. Do mesmo modo, deslizamentos na região de jusante que possam
impedir o fluxo de água normal também são relevantes. Assim, todos os deslizamentos
devem ser relatados ao DESOH. Entretanto, antes, é importante determinar a
localização, extensão, causa provável, grau de efeito na operação, probabilidade de
movimentos adicionais da área afetada e outras áreas de deslizamento,
desenvolvimentos de novas áreas e outros fatores considerados relevantes.
Descarga Súbita de Água
No caso de grandes descargas súbitas de água, planejadas ou não, pelo
sangradouro ou dispositivos de tomada d’água (e.g. abertura de comportas e válvulas
etc.), as populações residentes a jusante devem ser notificadas juntamente com as
instituições e organismo envolvidos, sobre o aumento do fluxo.
Leitura de Instrumentação Anormal
Após a obtenção de toda leitura de instrumentação da barragem, os valores
obtidos devem ser comparados com os das leituras anteriores para o mesmo nível
de água no reservatório e os valores limites estabelecidos no Plano de
Instrumentação. Caso a leitura pareça anormal, dever-se-á:
•Determinar a origem das alterações das leituras normais, os níveis de água no
reservatório e na região a jusante, as condições climáticas e outros fatores
pertinentes;
•Contatar o DESOH e o engenheiro projetista.
No caso de ocorrência de outros problemas que possam por a barragem em
risco de segurança, contatar o DESOH e explicar a situação da melhor maneira
possível.
Uma vez que as condições indicam não mais haver emergência na região da
barragem e as pessoas e entidades responsáveis (e.g. DESOH ou um profissional
de engenharia) terem declarado que a barragem está segura, as autoridades locais
deverão ser contatadas, para dar por terminada a situação emergencial.
Ações Preventivas
Em função da situação emergencial, algumas medidas podem ser tomadas, a
fim de prevenir ou retardar a ruptura. Algumas destas ações são:
161
•Abrir os dispositivos de descarga até o seu limite máximo de segurança;
•Posicionar sacos de areia, aterro ou enrocamento ao longo da crista da barragem
para aumentar a borda livre e forçar um maior fluxo pelo sangradouro e
dispositivos de descarga;
•Providenciar proteção no talude de jusante, instalando lonas plásticas ou outros
materiais resistentes a erosão no caso de galgamento;
•Derivar, se possível, parte da vazão afluente na região do reservatório;
•Aumentar a descarga de sangria efetuando, em último caso, aberturas em
pequenos aterros, diques ou barragens auxiliares, onde os materiais de fundação
forem mais resistentes à erosão.
•Implementar uma inspeção detalhada da área afetada, observando sinais de
deslizamentos, trincamentos ou percolação concentrada.
•Rebaixar o nível da água no reservatório a uma taxa e até uma cota consideradas
seguras, dadas as condições da ruptura. Caso os dispositivos de descargas estejam
danificados, bloqueados ou com vazão insuficiente, a instalação de moto-bombas,
sifões ou a abertura controlada do aterro pode ser necessária;
•Estabilizar deslizamentos no talude de jusante acrescentando material (e.g. solo,
enrocamento, pedregulho etc.) no pé da superfície de ruptura.
•Estancar o fluxo de erosões regressivas com qualquer material disponível (e.g.
bentonita, lona plástica etc.) caso a entrada de fluxo esteja no reservatório e
executar um filtro invertido com areia e brita sobre a área de saída do fluxo;
•Implementar medidas temporárias para proteger estruturas danificadas, tal como
fechar a tomada d’água ou posicionar proteção temporária para um sangradouro
danificado;
•Reduzir o fluxo que passa por um sangradouro danificado abrindo totalmente os
dispositivos de descargas;
•Providenciar uma proteção temporária nos pontos de erosão no sangradouro,
como a colocação de sacos de areia, enrocamentos ou lonas plásticas presas
por sacos de areia etc.;
•Tentar impedir o fluxo de água através de trincas em uma barragem de concreto,
instalando lonas plásticas na face de montante;
Recursos e Suprimentos de Emergência
Em uma situação emergencial, equipamentos e suprimentos (e.g. sacos de
areia, enrocamentos, materiais argilosos, equipamentos de terraplanagem,
trabalhadores etc.) podem ser necessários em um curto espaço de tempo. Assim,
uma relação de possíveis fornecedores de cada item, com o nome da pessoa de
contato e telefone, deve ser incluída no PAE.
162
Aprovação, Distribuição e Atualização do Pae
Em relação a aprovação, distribuição e atualização do PAE, o manual
prevê:
•As pessoas que revisaram o Plano de Ações Emergenciais e contribuíram com
os procedimentos de notificação propostos, tais como Proprietário da Barragem,
Operador da Barragem, Defesa Civil, DESOH etc. devem assinar o PAE.
•Uma cópia completa do PAE deve estar disponível para todos os operadores,
pessoal de operação emergencial, defesa civil e autoridades locais e a sua
localização deve ser registrada para a troca quando de sua atualização.
•A atualização de informações (e.g. telefone; suprimentos e sua localização;
mudanças de pessoal; endereços; alterações na barragem etc.) no PAE deve
ser feita anualmente e/ou quando ocorram alterações importantes.
Lista de Notificação
A Lista de Notificação do PAE deve conter uma relação de:
•construções a jusante primeiramente afetadas por águas de enchente, incluindo
nome, endereço, telefone e o número de residentes na construção;
•contatos na Defesa Civil ou Polícia, incluindo nome, posição e telefone;
•contatos na Secretaria dos Recursos Hídricos e COGERH, incluindo nome,
posição e telefone.
As listas de notificação devem ser afixadas na barragem e no centro de
operação de emergência local, devendo ser mantidas próximas aos telefones e
rádios existentes nas proximidades da barragem.
COMENTÁRIOS FINAIS
A cobrança pelo uso da água é entendida como fundamental para a
racionalização do seu uso e conservação e instrumento de viabilização de recursos
para o seu gerenciamento. A idéia inicial é de que seja estabelecida uma tarifa
pelo uso da água que cubra, pelo menos, os custos de manutenção, operação e
recuperação da infra-estrutura hídrica existente.
O Ceará dispõe hoje de um completo modelo para elaboração de planos
concernentes ao controle de situações de emergência em suas barragens. No
entanto, é preciso que seja preparado para cada açude o seu plano individual.
Para isto faz-se necessária a mobilização de recursos humanos e financeiros, o
que não ocorrerá sem o convencimento da sociedade e em particular da
comunidade técnica.
163
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ELETROBRÁS. Avaliação da Segurança de Barragens Existentes. Centro da
Memória da Eletricidade no Brasil, Rio de Janeiro, 1987, 170p.
FEMA. Dam Safety: An Owner’s Guidance Manual. United States Federal
Emergency Management Agency, Denver, 1987, 117p.
GEHRING, J.G. Aspectos Atuais na Avaliação da Segurança de Barragens em
Operação. Dissertação de Mestrado, USP, São Paulo, 1987, 249p.
MENESCAL, R.A. Apresentação de Projetos para Pequenos Barramentos - Roteiro
de procedimentos. IOCE/SRH, Fortaleza, 1994, 40p.
MENESCAL, R.A.; Gondim Filho, J.G.C. & Oliveira, Y.C. A recuperação de açudes
no âmbito da gestão dos recursos hídricos do Estado do Ceará. III SRHNE,
Salvador, 1996, pp. 91-97.
USBR. Safety Evaluation of Existing Dams. United States Department of Interior,
Bureau of Reclamation, Denver, 1995, 170p.
164
165
1999 - Artigo apresentado no XIII Seminário Nacional de Recursos Hídricos,
Belo Horizonte - MG.
QUANTIFICAÇÃO DOS RISCOS AMBIENTAIS E EFEITO
DAS AÇÕES MITIGADORAS – ESTUDO DE CASO:
AÇUDE ARACOIABA
Rogério de Abreu Menescal
1
Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira
2
Francisco Suetônio Bastos Mota
3
Marisete Dantas de Aquino
4
RESUMO: Este trabalho apresenta uma metodologia de quantificação de impactos
ambientais em bases não determinísticas, com a estimativa de riscos ambientais –
probabilísticos e difusos – e a conseqüente priorização de ações mitigadoras. O
açude público Aracoiaba, no Estado do Ceará, é utilizado como estudo de caso,
verificando-se que as ações mitigadoras projetadas reduzem e até eliminam riscos
de componentes individuais, além de diminuir, de forma significativa, o risco global
de deterioração ambiental.
ABSTRACT: This paper presents a methodology for quantification of environmental
impacts, in non-deterministic terms, with the estimate of environmental risks –
probabilistic and fuzzy – and the consequent priorization of mitigating actions. The
Aracoiaba public dam, in the State of Ceará, is used as case study, resulting that the
projected mitigating actions reduce or even eliminate risks on individual components,
leading as well to significant global environmental deterioration.
INTRODUÇÃO
A avaliação de impactos decorrentes de obras hidráulicas, notadamente de
barragens, tem sido objeto de inúmeros estudos e pesquisas, quer por força da legislação
ambiental vigente, quer pela necessidade do desenvolvimento de metodologias mais
apropriadas, especialmente no que concerne aos seus aspectos quantitativos.
1
Engenheiro da Cia. de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará - COGERH
2
Professor Titular da Universidade Federal do Ceará - UFC
3
Professor Titular da Universidade Federal do Ceará - UFC
4
Professora Adjunta da Universidade Federal do Ceará - UFC
166
A apresentação dos impactos ambientais, na forma de matrizes, com
indicadores qualitativos e escalas ordenadas de valores, correlacionando ações
impactantes e componentes ambientais, é a metodologia geralmente adotada, na
tentativa de sintetizar os efeitos das obras no meio ambiente.
O objetivo deste trabalho é o de traduzir os impactos ambientais, classificados
nas matrizes, numa escala única de valores, de forma a permitir a agregação destes
impactos, sem tirar-lhes no entanto o seu caráter subjetivo e nitidamente não
determinístico. As abordagens probabilística e difusa se ajustam plenamente a essa
condição, e sua aplicação é feita em um estudo de caso.
Os riscos ambientais resultantes da implantação da obra serão então
estimados, verificando-se sua incidência sobre as diversas componentes ambientais
individualmente e em conjunto, analisando-se por fim a influência das ações
mitigadoras preconizadas no projeto, na redução ou eliminação daqueles riscos.
O AÇUDE ARACOIABA
Características do empreendimento
O Açude será executado no município de Aracoiaba, no Estado do Ceará, a
jusante da confluência do Rio Aracoiaba com o Rio Susto, a cerca de 1,50 km a
montante do distrito de Vazantes.
A barragem do açude será de terra, com a seguintes características:
•Tipo: homogênea, com filtro inclinado e tapete horizontal
•Comprimento da crista, incluindo vertedouro de emergência: 2.000 m
•Cota da crista: 100,00m
•Altura máxima: 35 m
•Volume total do aterro: 1.680.000 m
3
•Largura da crista: 7 m.
O volume de água a ser armazenado no Açude Aracoiaba será de cerca de
175 milhões de metros cúbicos e sua bacia hidráulica abrangerá uma área de
2.134 ha.
Impactos ambientais do empreendimento
Não se pode questionar os benefícios resultantes da construção de um açude
em uma região carente de água como a do interior do Estado do Ceará, onde as
próprias condições naturais adversas são responsáveis por impactos ambientais
negativos.
167
No entanto, a construção de um reservatório pode resultar em impactos
adversos aos níveis físico, biótico e antrópico, nas áreas de influência do mesmo, os
quais devem ser identificados e avaliados, para que sejam adotadas medidas visando
a minimizá-los ou evitá-los.
Os impactos ambientais do Açude Aracoiaba foram identificados e avaliados
utilizando-se o método da matriz de impactos.
A matriz de impactos resultante (SRH/GEONORTE, 1998), indicando e
qualificando os impactos causados pelos diferentes componentes do empreendimento
no sistema ambiental, encontra-se apresentada na Tabela 1.
Os impactos foram identificados, na matriz, em função das diversas fases do
empreendimento, nas suas áreas de influência direta e indireta, e considerando os
meios abiótico, biótico e antrópico.
O Estudo de Impacto Ambiental propôs diversas medidas mitigadoras de
impactos, constando de: Recuperação das Áreas Degradadas, Monitoramento da
Qualidade da Água, Controle da Drenagem e da Erosão, Plano de Proteção da
Fauna e Flora, Plano de Proteção dos Recursos Hídricos e Programa de Educação
Ambiental.
METODOLOGIA
Para a consecução dos objetivos do trabalho foi seguida a seqüência de
etapas a seguir discriminada:
i)Elaboração da escala de valores
ii)Obtenção da matriz transformada
iii)Escolha das componentes agregadas
iv)Determinação das distribuições triangulares
v)Determinação do risco probabilístico
vi)Determinação do risco difuso
vii)Verificação da influência das ações mitigadoras
Elaboração da escala de valores
Para o caso em estudo a matriz de impactos considera quatro tipos de atributos
para cada impacto. São eles:
•Caráter: (+) se benéfico e (-) se adverso
•Importância: (1) se não significativa, (2) se moderada e (3) se significativa
•Magnitude: (P) se pequena, (M) se média e (G) se grande
•Duração: (4) se curta, (5) se média, (6) se longa e (7) se permanente
168
Assim, o atributo resultante para cada impacto é oriundo da composição
destes 4 tipos. O estabelecimento dos atributos para cada impacto foi efetuada por
equipe multidisciplinar durante a elaboração do EIA. Como exemplo, para um
impacto adverso, de moderada importância, grande magnitude e longa duração foi
atribuído o símbolo “-2G6” e assim por diante.
Para a ordenação dos atributos resultantes foi estabelecido que os atributos
individuais têm o mesmo peso e foi adotado o critério do produto para a composição
dos atributos. Por este critério as componentes receberam valores crescentes,
conforme indicado na Tabela 2.
O valor resultante da aplicação do critério é o produto dos valores de cada
atributo. Assim para o símbolo 2M5, a aplicação do critério resultou num valor de
2x2x2 = 8. A aplicação do critério para todos os possíveis atributos, resultou em
valores (em módulo) variando de 1 a 36, que após uma reordenação seqüencial
resultou em uma escala de valores de 13 níveis, sendo 1P4 o nível 1 com menor
grau de impacto e 3G7 o nível 13 com maior grau de impacto, conforme apresentado
na Tabela 3. Os atributos relativos ao caráter foram utilizados para indicar o sinal
do impacto. Após a aplicação do sinal resultam 26 níveis de ordenação.
Algumas hipóteses de variação de pesos entre os atributos “Importância”,
“Magnitude” e “Duração”, foram consideradas, verificando-se não ter havido
alteração significativa na escala dos valores ordenados (Tabela 4)
Determinação da matriz transformada
A determinação da matriz transformada foi obtida pela substituição do atributo
alfanumérico inicial pelo seu respectivo valor reordenado, incluindo o sinal. A matriz
transformada resultante encontra-se apresentada na Tabela 5.
Escolha das componentes agregadas
O número total de componentes do sistema ambiental considerado foi de 66.
Para simplificar a análise, estas componentes foram reunidas em 19 grupos de
similaridade, conforme apresentado na Tabela 6.
Determinação das distribuições triangulares
Para cada um dos 19 grupos de similaridade foi adotada uma distribuição
triangular para a distribuição de probabilidades e para a análise difusa. Os valores
mínimo, modal e máximo de cada uma destas distribuições foram considerados
169
como sendo, respectivamente, a média dos valores mínimos, média dos valores
médios e média dos valores máximos das componentes integrantes do grupo.
O cálculo destes valores encontram-se apresentados na parte inferior da
matriz modificada (Tabela 5).
Determinação do risco probabilístico
Para a análise de risco probabilístico foi utilizada a Simulação de Monte
Carlo (Vieira, 1998 e Menescal & Vieira, 1999).
Para a geração da variável a partir de um número aleatório utilizou-se a
função de probabilidade acumulada para a distribuição triangular, apresentada a
seguir (Vose, 1996).
aabacxFx +--= )).().((
para
bx
£
)).(.(
)(
)(
)()(
2
bcac
ac
ab
xFbccx --
ú
û
ù
ê
ë
é
-
-
----=
para
bx
³
Onde: a, b e c são os valores mínimo, modal e máximo da distribuição triangular
e F(x) é a variável randômica gerada na simulação.
Todas as variáveis foram consideradas como independentes e o valor
resultante do impacto para cada uma das 20.000 simulações foi considerado como
a soma dos valores individuais de cada um dos 19 grupos.
A definição utilizada para o risco é a da probabilidade de ocorrência de um
evento indesejável, ou seja, que o impacto resultante seja negativo (<0). Para o
cálculo do risco global foi considerado, pelo Teorema do Limite Central, que a
distribuição resultante aproxima-se de uma distribuição do tipo normal.
Os riscos dos grupos individuais e o global resultante para cada um dos casos
analisados encontram-se apresentados na Tabela 7.
Determinação do risco difuso
Para a análise de risco difuso foi utilizada a teoria dos conjuntos difusos.
Assim para cada variável foi considerado um número difuso triangular com um
valor mínimo (a) e máximo (c), com pertinência zero, e um valor intermediário (b)
com pertinência igual a 1.
170
Segundo Kaufmann (1991), as operações aritméticas com números difusos
podem ser consideradas operações com intervalos de confiança, realizadas para
cada nível de pertinência a, onde a Î [0,1].
Sejam os números difusos
A
~
e
B
~
, e sejam AA
a
e B
a
seus intervalos de
confiança para o nível a:
[
]
aa
a
21
,aaA =
[
]
aa
a
21
,bbB =
A soma de e pode ser obtida através da soma desses intervalos. Assim:
Procedendo-se desta forma para os 19 grupos foi obtido o número difuso do
conjunto.
Os riscos difusos individuais para cada um dos grupos e o global encontram-
se apresentados na tabela a seguir para cada um dos casos analisados.
No cálculo do risco difuso (Ganoulis, 1994) foram utilizadas as seguintes
fórmulas:
Risco Difuso = 1 (ou 100%), para c<0
Risco Difuso =
)).((
1
2
acbc
c
--
-
, para c>0 e b<0
Risco Difuso =
)).((
2
acab
a
--
, para a<0 e b>0
Risco Difuso = 0 , para a>0
Verificação da influência das ações mitigadoras
As ações mitigadoras correspondem às ações 23 a 28 no eixo das ordenadas
da matriz de impactos. São elas:
•Ação 23 - Recuperação das Áreas Degradadas
•Ação 24 - Monitoramento da Qualidade da Água
•Ação 25 - Controle da Drenagem e da Erosão
•Ação 26 - Plano de Proteção da Fauna e Flora
•Ação 27 - Plano de Proteção dos Recursos Hídricos
•Ação 28 - Programa de Educação Ambiental
171
Para avaliação do efeito das ações mitigadoras no risco do conjunto, foi
calculado o risco probabilístico e difuso individual para cada grupo e do conjunto
para diversos casos com e sem a consideração da aplicação das medidas mitigadoras
propostas. No caso do risco probabilístico foram consideradas duas hipóteses:
variáveis independentes e variáveis dependentes (correlação 1,0)
Na análise, foi calculado o efeito de cada uma das ações mitigadoras
isoladamente e agrupadas. O agrupamento foi considerado por ordem decrescente
do efeito na redução do risco difuso.
Assim, considerando a eficiência na redução do risco de um impacto global
negativo, as ações mitigadoras podem ser classificadas na seguinte ordem de
prioridade:
1.Ação 28 - Programa de Educação Ambiental
2.Ação 27 - Plano de Proteção dos Recursos Hídricos
3.Ação 24 - Monitoramento da Qualidade da Água
4.Ação 26 - Plano de Proteção da Fauna e Flora
5.Ação 23 - Recuperação das Áreas Degradadas
6.Ação 25 - Controle da Drenagem e da Erosão
Portanto, para a otimização da aplicação dos recursos financeiros disponíveis,
as ações mitigadoras deverão ser implementadas considerando essa ordenação.
CONCLUSÕES
Tendo em vista o exposto, podemos apresentar algumas conclusões
interessantes:
a)A metodologia apresentada transforma, de maneira bastante simples e
racional, embora subjetiva, a matriz tradicional de impactos ambientais
determinísticos em uma matriz de valores probabilísticos ou difusos, mais
consentânea com a percepção da realidade física.
b)A estimativa dos riscos ambientais permite a identificação das componentes
ambientais mais vulneráveis, sujeitas a maiores riscos, bem como possibilita
a priorização das ações mitigadoras estabelecidas no projeto.
c)As avaliações dos riscos probabilísticos e difusos conduzem a resultados
bastante similares.
d)A análise de sensibilidade, com relação aos pesos diferenciados imputados
aos atributos importância, magnitude e duração, não provocou alteração
substancial nos resultados alcançados.
e)As ações mitigadoras preconizadas no projeto do Açude Aracoiaba reduzem
172
o risco ambiental de valores no entorno de 15% para a faixa de apenas 2%.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GANOULIS, J.G. (1994). Engineering Risk Analysis of Water Pollution –
Probabilities and Fuzzy Sets, VCH, Weinheim, Germany.
KAUFMANN, A. & GUPTA, M. (1991). Introduction to Fuzzy Aritmetic – Theory
and Applications, VNR, New York, USA.
MENESCAL, R.A. & VIEIRA, V.P.P.B. (1999). Manutenção de sangradouro de
açude e risco de ineficiência hidráulica. XXIII Simpósio Nacional de Grandes
Barragens, Belo Horizonte-MG.
MOTA, F.S.B. & VIEIRA, V.P.P.B. (1995). Avaliação qualitativa e quantitativa
dos impactos ambientais de reservatórios de água no nordeste brasileiro. XI
Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Recife-PE, ABRH, pp. 297-301.
SRH/GEONORTE (1998). Estudo de Impacto Ambiental do Açude Aracoiaba.
PROURB-CE, Fortaleza-CE, 240 p.
VIEIRA, V.P.P.B. (1998). Análise de risco aplicada a Recursos Hídricos. Notas de
Aula do Curso de Doutorado em Recursos Hídricos da UFC, Fortaleza-CE.
VOSE, D. (1996). Quantitative Risk Analysis – A Guide to Monte Carlo Simulation
Modelling, Wiley, Chichester, UK.
173
Tabela 1 – Matriz original de impactos ambientais.
ÁGUA
SUBTERÂNEA
174
Tabela 1 – Matriz original de impactos ambientais. (Continuação)
175
Tabela 2 – Atributos e escala de valores.
ATRIBUTOVALOR
Caráter +Sinal +
Caráter -Sinal -
Importância 11
Importância 22
Importância 33
Magnitude P1
Magnitude M2
Magnitude G3
Duração 41
Duração 52
Duração 63
Duração 74
176
Tabela 3 – Valores calculados e reordenados
ATRIBUTOVALOR RESULTANTE APÓSVALOR APÓS
RESULTANTEAPLICAÇÃO DO CRITÉRIOREORDENAÇÃO
1P41 1
1P52 2
1M42 2
2P42 2
1P63 3
1G43 3
3P43 3
1M54 4
2P54 4
2M44 4
1P74 4
1M66 5
1G56 5
2P66 5
2G46 5
3P56 5
3M46 5
2M58 6
1M78 6
2P78 6
1G69 7
3P69 7
3G49 7
2M612 8
2G512 8
3M512 8
1G712 8
3P712 8
2M716 9
2G618 10
3M618 10
3G518 10
2G724 11
3M724 11
3G627 12
3G736 13
177
Tabela 4 – Pesos diferenciados e ordenação de valores.
178
Tabela 5 – Matriz transformada.
179
Tabela 5 – Matriz transformada. (Continuação)
180
Tabela 5 – Matriz transformada. (Continuação)
181
Tabela 6 – Grupos de componentes
GRUPOCOMPONENTES DODESCRIÇÃO
SISTEMA AMBIENTAL
11, 2, 3 e 4DAbC – Área de influência direta, meio abiótico, clima
25, 6 e 7DAbAr - Área de influência direta, meio abiótico, ar
38, 9, 10, 11 e 12DAbG - Área de influência direta, meio abiótico, geologia
413, 14 e 15DAbS - Área de influência direta, meio abiótico, solo
516 e 17DAbAsup – Área de influência direta, meio abiótico, água superficial
618 e 19DAbAsub – Área de influência direta, meio abiótico, água subterrânea
720, 21 e 22DBFl – Área de influência direta, meio biótico, flora
823 e 24DBFa – Área de influência direta, meio biótico, fauna
925, 26, 27, 28, 29, 30, 31 e 32DAnPop – Área de influência direta, meio antrópico, população
1033, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 40DAnIe - Área de influência direta, meio antrópico, infra-estrutura
1141, 42, 43 e 44DAnE - Área de influência direta, meio antrópico, economia
1245, 46 e 47IAbC – Área de influência indireta, meio abiótico, clima
1348, 49 e 50IAbS – Área de influência indireta, meio abiótico, solo
1451 e 52IAbAg - Área de influência indireta, meio abiótico, água
1553 e 54IBFl – Área de influência indireta, meio biótico, flora
1655 e 56IBFa – Área de influência indireta, meio biótico, fauna
1757, 58 e 59IAnPop – Área de influência indireta, meio antrópico, população
1860, 61 e 62IAnIe - Área de influência indireta, meio antrópico, infra-estrutura
1963, 64, 65 e 66IAnE - Área de influência indireta, meio antrópico, economia
182
Tabela 7 – Riscos individuais e globais.
183
MANUAL BÁSICO DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DE
EQUIPAMENTOS HIDROMECÂNICOS DE AÇUDES
Rogério de Abreu Menescal – Eng. Civil - Coordenador
Valério R.S. Carvalho – Eng. Mecânico - Consultor
Yuri Castro de Oliveira – Eng. Agrônomo – Apoio Técnico
APRESENTAÇÃO
Até 1987, predominou no Ceará a ação do Departamento Nacional de Obras
Contra as Secas –DNOCS, com a construção de açudes públicos de médio e grande
porte. Através de um programa de cooperação com os proprietários rurais, o
DNOCS participou também do projeto e financiou a construção de um grande
número de açudes particulares de médio porte. Nesta fase, destaca-se ainda, em
relação à construção de barragens, o trabalho dos seguintes órgãos:
•Departamento dos Poços e Açudes, da Superintendência de Obras do
Estado do Ceará -SOEC, com a construção de açudes públicos de porte
médio e açudes pequenos em propriedades privadas;
•Secretaria de Obras e Serviços Públicos -SOSP, com o projeto e construção
do açude Jaburu I, em Tianguá –CE;
•Companhia de Água e Esgoto do Estado do Ceará -CAGECE, que com o
apoio do extinto Departamento Nacional de Obras e Saneamento -DNOS,
projetou e construiu os barramentos que Pacoti-Riachão e Gavião que
integram o Sistema de Abastecimento da Região Metropolitana de
Fortaleza;
•Outras instituições, tais como Departamento Autônomo de Estradas e
Rodagens -DAER, INCRA e Secretaria de Ação Social, e programas
governamentais com a construção de aterros barragem e pequenos açudes
em épocas de emergência, devido à seca;
O trabalho do DNOCS, dos demais organismos e dos proprietários rurais
resultou em um imenso número de obras hidráulicas que possibilitaram ao Ceará
conviver com as características peculiares do seu meio físico e as irregularidades
climáticas da Região Nordeste. Entre estas obras podemos ressaltar as seguintes
184
barragens:
Além destas, um levantamento preliminar realizado em 1997 pela Companhia
de Gestão dos Recursos Hídricos -COGERH indicou a existência de 1.700 barragens
com capacidade de acumulação acima de 1 milhão de m³. Ainda, existem estimativas
que apontam o impressionante número total de 20.000 barramentos construídos no
Ceará, incluindo aí os pequenos açudes particulares.
Estas barragens foram operadas e mantidas de forma diferenciada. Os açudes
públicos construídos pelo DNOCS eram operados por equipes sediadas junto aos
reservatórios e recebiam manutenção satisfatória. O mesmo pode ser dito em relação
aos barramentos da CAGECE na Região Metropolitana de Fortaleza. Já os açudes
públicos construídos pelo Estado eram normalmente entregues às Prefeituras e
quase não recebiam cuidados de manutenção. Quanto à manutenção dada aos
açudes particulares, esta varia muito em função do interesse e disponibilidade
financeira dos proprietários rurais.
A partir de 1987, deu-se um marcante salto qualitativo na gestão dos recursos
hídricos do Ceará. Com a criação da Secretária dos Recursos Hídricos -SRH (Lei
185
n. 11.306 de 01/04/87) no primeiro governo Tasso Jereissati, teve início a efetiva
estruturação institucional e o planejamento do setor hídrico do Ceará, concomitante
ao estabelecimento de uma política de recursos hídricos. Nesta fase, alguns marcos
importantes na estruturação do setor hídrico do estado são:
•Início da Elaboração do Plano Estadual de Recursos Hídricos -1987;
•Criação da Superintendência de Obras Hidráulicas -SOHIDRA -Lei n.
11.380 de 15/12/87;
•Criação do Sistema Integrado de Gestão dos Recursos Hídricos -SIGERH
(Compreendendo o Conselho Estadual dos Recursos Hídricos -CONERH,
o Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FUNORH e o Mecanismo de
Outorga) e definição da Política Estadual de Recursos Hídricos -Lei n.
11.996 de 24/07/92;
•Publicação do Plano Estadual de Recursos Hídricos -PERH -1992;
•Aprovação do Regulamento da SRH -Decreto n. 22.485 de 20/04/93;
•Criação da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos -COGERH -
Lei n. 12.217 de 18/11/93;
•Início do Programa de Desenvolvimento Urbano -PROURB -1994;
•Aprovação do Regimento Interno do CONERH -Decreto n. 23.030 de
01/02/94;
•Criação do Sistema de Outorga -Decreto n. 23.067 de 11/02/94;
•Regulamentação do Controle Técnico das Obras de Oferta Hídrica -
Decreto n. 23.068 de 11/02/94;
•Publicação do Roteiro de Procedimentos paraApresentação de
Projetos de Pequenos Barramentos – 1994;
•Criação do Departamento de Engenharia de Segurança de Obras Hídricas
-DESOH na COGERH – 1995;
•Divulgação da Minuta de Norma da Elaboração de Projetos das Barragens
do PROURB -1996.
Ainda neste esforço de atender a necessidade de controle técnico e
operacional sobre as obras hídricas, foram empreendidas as seguintes ações:
•Início da Operação, Manutenção e Controle da Infra-estrutura Hidráulica;
•Criação do Painel de Inspeção e Segurança de Barragens do PROURB-
PISB -1994;
186
•Elaboração da Minuta de Manual de Segurança de Barragens -1997;
•Estabelecimento de Normas para Elaboração de Projetos de Barragens
do PROURB;
•Execução de um Cadastro Preliminar de Açudes Existentes no Estado do
Ceará -1997;
•Proposição de Sistema para Acompanhamento de Obras -1995;
•Elaboração de uma Síntese de Açudes do Estado do Ceará -Volume 1 -
1997;
•Elaboração de Projeto de Recuperação de Açudes Estaduais -1
a
Etapa,
contemplado 18 açudes estaduais -1996;
•Concepção do Projeto Executivo de Obras de Recuperação em Açudes
e Estruturas Hidráulicas na Bacia do Curu -1996.
O expressivo número de barragens existentes no Ceará e a importância destas
obras na vida da população já justificariam os cuidados devidos a estes elementos
essenciais da infra-estrutura estadual, mas outros aspectos devem ser lembrados
em relação à segurança destas obras. Inicialmente, preocupa a disparidade com
que elas são operadas e mantidas.
Uma barragem não é um elemento isolado. Mesmo uma barragem bem
operada e mantida pode ter sua segurança ameaçada pelo arrombamento de
pequenos açudes situados a montante. O envelhecimento das obras existentes,
muitas vezes sem o necessário acompanhamento e as medidas corretivas cabíveis
é outro ponto a ser considerado. Finalmente, a concentração da população,
anteriormente dispersa no meio rural, em núcleos urbanos situados a jusante das
barragens, agrava o risco de perdas humanas e materiais caso venha a ocorrer
uma ruptura.
A ausência de um abrangente e efetivo sistema de operação, manutenção e
controle das barragens situadas em território cearense não é aceitável. O trabalho
da administração pública procurando dotar o estado de um Sistema Integrado de
Gestão dos Recursos Hídricos (SIGERH) não completar-se-á sem a elaboração e
implementação de um plano de segurança de barragens que garanta a operação
confiável destas obras. Somente assim, as barragens poderão atender as
necessidades da população sem representarem elemento permanente de risco. Isto
é tanto mais verdade quando a experiência mundial mostra que os custos necessários
à garantia da segurança de uma barragem são pequenos se comparados com aqueles
que se seguem em caso de ruptura.
187
Este manual é parte importante deste sistema de segurança e inspeção
atualmente em desenvolvimento na COGERH para todas as barragens situadas no
Estado do Ceará, inclusive as operadas pelo Governo Federal e as obras particulares.
As etapas propostas para consecução deste Sistema de Segurança são basicamente:
•Desenvolvimento Institucional - dotação do Departamento de Engenharia
de Segurança de Obras Hídricas da COGERH de condições necessárias
à orientação das equipes de operação e manutenção das barragens e
realização de inspeções de segurança, rotineiras e emergenciais, nestas
obras;
•Manualização - elaboração de todos os manuais técnicos relativos às
atividades a serem desenvolvidas;
•Cadastro, Avaliação de Riscos e Priorização de Ações - todas as barragens
de médio e grande porte serão cadastradas e submetidas a um processo
de avaliação de riscos e de definição de ações prioritárias. Já em relação
às pequenas barragens estes mesmos processos serão aplicados de forma
amostral;
•Elaboração de Planos de Inspeção, Ações Emergenciais, Monitoramento
e Manutenção - inicialmente estes planos serão elaborados
especificamente para as barragens mais importantes e também em forma
padronizada para conjuntos de barragem semelhantes de pequeno e médio
porte;
•Instrumentação e monitoramento - em forma de programa piloto algumas
barragens de grande porte serão instrumentadas e monitoradas, bem como
sistemas de instrumentação já existentes serão recuperados e postos em
operação;
•Operação - na medida em que os objetivos acima sejam alcançados, o
sistema de segurança irá gradativamente sendo posto em funcionamento
com a entrada em operação do Departamento de Engenharia de Segurança
de Obras Hídricas da COGERH.
1 - INTRODUÇÃO
Este manual tem por objetivo, apresentar as informações básicas necessárias
para operação e manutenção preventiva dos principais equipamentos
hidromecânicos, utilizados em tomadas d’água de açudes diversos. Entende-se que,
a simples leitura deste manual não dispensa uma consulta aos manuais específicos
de cada fabricante, os quais detalham particularidades diversas de cada equipamento.
188
O manual diz respeito às recomendações para Operação e Manutenção. A
operação se refere ao procedimento necessário para operar determinado
equipamento. A parte referente a manutenção diz respeito aos vários ítens
necessários para verificação e execução de serviços caracterizados como relativos
à manutenção preventiva. Entende-se que, manutenção preventiva é a verificação
e/ou execução de serviços rotineiros relecionados de acordo com um planejamento
e periodicidade estabelecidos previamente.
O manual deverá ser utilizado por equipe especializada e devidamente
preparada para execução dos serviços, inclusive com informações básicas sobre
segurança do trabalho.
Para confecção desta literatura, vários catálogos e informes técnicos de
fabricantes de equipamentos foram consultados, com o objetivo de se extrair as
principais informações, as quais direcionaram a elaboração deste trabalho.
2 - RECOMENDAÇÕES GERAIS
As recomendações para operação abaixo relacionadas são de grande
importância para o bom aproveitamento na execução do conteúdo deste manual:
-Os casos de acidentes com avarias são mais frequentes em manobras de
fechamento do que em manobras de abertura de comportas, registros e
válvulas;
-Nunca forçar os equipamentos além do habitual, para tentar eliminar
totalmente o fluxo d’água. Os esforços que fazem vedar o fluxo geralmente
são exercidos pela própria pressão da água, não dependendo do esforço
do operador;
-O trabalho para operar uma comporta, registro ou válvula é muito
importante, pois na maioria dos casos, deles dependem o atendimento das
necessidades de milhares de usuários da água;
-Não dispensar o exame de mancais e peças que recebem grandes esforços,
antes de iniciar uma manobra de comporta ou qualquer equipamento
hidromecânico; nunca negligenciar a lubrificação;
-Os maiores esforços na manobra de comportas e demais equipamentos
hidromecânicos ocorrem na operação para “descolá-los” da posição em
que permaneceram por período de vários dias.
Sempre que for necessário “descolar” a comporta, opera-se inicialmente no
sentido de abri-la, mesmo que seu objetivo seja fechá-la. Após descolá-la no sentido
de abrir, poder-se-á então fechá-la.
189
3 - TUBULAÇÕES, CONEXÕES E DISPOSITIVOS METÁLICOS
EM GERAL
3.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
As tubulações são encontradas na maioria dos sistemas de tomada d’água
dos açudes. Podem ser construídas em ferro dúctil ou aço carbono, conforme o
caso. O aço carbono apresenta geralmente menor custo de fabricação e maior
flexibilidade na montagem. Entretanto, devido às suas características técnicas, exige
maior cuidado no tratamento anticorrosivo, pois se torna mais sensível ao surgimento
de um processo corrosivo.
De acordo com o tipo de instalação (aérea ou enterrada), os tubos, conexões
e peças em aço recebem revestimento epoxi conforme a aplicação. As normas da
AWWA fornecem uma boa orientação sobre a fabricação e determinação do tipo
de revestimento adequado para tubulação em aço carbono, em função do local de
instalação e condições operacionais. Uma consulta ao manual M-11 da referida
associação nos esclarece sobre as exigências de cada norma.
Os tubos em ferro fundido já vêm revestidos com argamassa de cimento em
sua superfície interna e pintura betuminosa na superfície externa.
O Sistema de Montagem varia conforme o caso, podendo ser através de
soldagem elétrica, flanges aparafusados e juntas elásticas de vedação. O manual
técnico da Barbará (Ed. 1987) traz um apanhado de normas da ABNT que regem
a Fabricação de Tubos e Conexões em Ferro Dúctil.
3.2 - MANUTENÇÃO
a) Medidas de Segurança
Os serviços de pintura, normalmente envolvem várias classes de riscos, tanto
pelo manuseio de produtos tóxicos e inflamáveis, como pelos tipos de materiais ou
equipamentos utilizados na preparação de superfícies, e na aplicação de tinta. Desta
forma o fator segurança, deverá ser analisado pelos usuários do material.
As Principais Causas de Riscos:
-Inflamabilidade e toxidez de tintas;
-Manuseio de equipamentos acionados por ar comprimido;
-Equipamento de acionamento mecânico;
-Confinamento;
-Execução do serviço em locais onde haja probabilidade de queda (escadas ou
andaimes).
190
De uma forma geral, quase todas as tintas são inflamáveis, pela incorporação
de solventes, redutores, que liberam vapores inflamáveis durante a aplicação das
mesmas, o que pode ocasionar incêndio e explosão.
As fontes principais de ignição são chamas, labaredas e faíscas, provenientes
dos equipamentos de solda, corte ou centelhas causadas pela interrupção de circuitos
elétricos. Além disso, existem os riscos relacionados a saúde como:
-Toxidez por operações de soldagem e corte por chamas;
-Envenamento direto através de absorção gastrointestinal;
-Sufocação e sensação de asfixia após a inalação de vapores de solventes;
-Irritação da pele e lesão resultante da absorção de solventes através da
pele, com sintomas de irritação da via respiratória, dor de cabeça, fadiga,
tremores, tontura, inapetência, etc.
As seguintes medidas preventivas podem ser tomadas tendo em vista o que
foi exposto:
-Durante operações de pintura, deve-se sempre utilizar um equipamento
adequado de proteção individual;
-Proibição para fumar e originar chamas;
-Em locais confinados, deve-se ter suprimento de ar suficiente para
ventilação;
-Os operadores deverão utilizar máscaras em recintos fechados;
-Resíduos de tintas sobre braços e mãos deverão ser removidos, seja por
meio de um pano embebido em solvente (pouco) ou preferencialmente
com líquidos especiais de limpeza;
-Lavar as mãos antes das refeições e tratar imediatamente os ferimentos,
para evitar infecções;
-Evitar inalação de poeiras ou névoas de tinta;
-Centelhas e faíscas provenientes da utilização de equipamentos elétricos
como ferramentas abrasivas, marteletes desencrustadores, compressores,
bombas e luzes elétricas, deverão ser totalmente evitadas;
-Não efetuar trabalho de soldagem durante o serviço de pintura, ou quando
as camadas de tinta ainda estiverem úmidas.
191
b) Preparo da Superfície
O desempenho de um Sistema de Pintura Anticorrosiva em superfícies
metálicas é função direta da escolha adequada do tipo de tinta aplicada e correto
preparo da superfície.
Os métodos de tratamento de superfície mais adequados são:
- Tratamento de superfícies de aço por ferramentas manuais;
- Tratamento de superfícies de aço por ferramentas mecânicas;
- Tratamento de superfícies de aço por jateamento abrasivo.
I - Tratamento de Superfícies de Aço por Ferramentas Manuais
Compreende a utilização manual de escovas, lixas, raspadores, picadores ou
outras ferramentas manuais de impacto, ou a combinação das mesmas. É exigida a
remoção de carepa, ferrugem e pintura antiga soltas, bem como outras matérias
estranhas prejudiciais. Não se consegue porém que, toda a carepa, ferrugem e
pintura aderida sejam removidas por este processo.
O tratamento deverá consistir basicamente em:
-Remoção de quaisquer depósitos de óleos ou graxas por meio de solventes
ou desengraxantes;
-Remoção de ferrugem por meio de tratamento manual, com marteletes,
picadores, outras ferramentas de impacto, ou combinação das mesmas;
-Remoção de toda a carepa e ferrugem soltas ou não aderentes, pelo
emprego manual de escovas de aço, lixas, raspadores ou combinação das
mesmas.
No caso de preparo da superfície sobre pintura envelhecida, deverá ser
removida toda a película solta e não aderente. As arestas da camada da pintura
antiga que forem deixadas sobre a superfície metálica, deverão ser desbastadas, de
modo que a superfície se apresente lisa, para receber a pintura. A pintura antiga
que for deixada sobre a superfície metálica, deve encontrar-se de tal modo aderida,
que não possa ser levantada como camada, mediante a introdução de uma espátula
cega sobre a mesma.
II -Tratamento de Superfícies do Aço por Ferramentas Mecânicas
O procedimento a ser empregado deverá consistir das seguintes etapas:
-Remoção de quaisquer depósitos de óleos ou graxas;
192
-Remoção de ferrugem por meio de ferramentas mecânicas de impacto.
Se houver presença apenas de pequenas quantidades de ferrugem, estas
poderão ser removidas por meio de ferramentas manuais;
-Emprego de escovas de aço, movidas mecanicamente do tipo radial ou do
tipo em forma de copo, de tamanho adequado, que possam entrar em
todos os vãos acessíveis, ângulos, juntas e cantos. Os fios de aço das
escovas devem ser suficientemente rígidos para que possam limpar a
superfície. As escovas devem ser mantidas livres de excesso de resíduos
e devem ser substituídas por outras novas, tão logo se tornem deficientes
para o trabalho. A superfície deve ser limpa, porém não polida, de modo a
não prejudicar a aderência da tinta a ser aplicada;
-Limpeza pelo emprego de ferramentas de impacto movidas mecanicamente,
usando marteletes, picadores, descascadores, ou outras ferramentas de
impacto similares. Os gumes de taias ferramentas devem ser mantidos
em boas condições de afiação;
-Esmerilhamento pelo emprego de rebolos ou lixas movidas mecanicamente.
Os materiais abrasivos ou lixas devem ser substituídos por outros novos,
tão logo se tornem desgastados para o trabalho.
Toda escória e salpicos de soldagem devem ser removidos pelo emprego de
ferramentas mecânicas.
III - TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES DE AÇO POR JATEAMENTO
ABRASIVO
A execução do tratamento por jateamento abrasivo deverá se constituir de:
-Remoção de quaisquer depósitos de óleos ou graxas;
-Remoção por meio de ferramentas mecânicas, antes da limpeza por jato
abrasivo, caso a superfície apresente excessiva camada de ferrugem;
-Remoção de carepa de laminação, ferrugem, tinta e matérias estranhas
de acordo com o grau de preparação de superfície metálica especificado
no sistema de pintura. O tratamento abrasivo mais usual é o jateamento
com areia impelida por meio de ar comprimido através de bicos aplicadores.
A areia deve estar seca, peneirada e isenta de argila, mica, sal, pó, umidade
ou outras contaminações. A areia deve apresentar granulometria que
confira à superfície perfil de rugosidade adequado ao sistema de pintura.
Após o jateamento, a superfície deve ser limpa por meio de escova, ou
jato de ar seco, de forma a remover grãos de areia e poeira.
193
3.3 - ESPECIFICAÇÕES PARA MANUTENÇÃO
3.3.1 - Tratamento de Superfície
Os serviços de Manutenção efetuados no campo podem ser executados por
ferramentas manuais pela facilidade de acesso aos locais e baixo custo, apresentando
resultados satisfatórios. Tais serviços, entretanto, deverão obedecer ao padrão ST2
da norma Sueca SIS 05 5900-1967, observando-se no entanto, o grau de corrosão.
Em outros casos, dependendo do grau de corrosão e facilidade de acesso a
equipamentos, podemos utilizar jateamento ao metal quase branco, padrão Sa2 ½
da norma Sueca SIS 05 5900-1967, podendo-se usar areia grossa ou média sem
umidade, como abrasivo. A areia média deve ter o tamanho máximo das partículas
passando na malha nº 18, enquanto a areia grossa deve ter partículas cujo tamanho
máximo passe na peneira de malha nº 12.
Entre as várias normas oficiais existentes para limpeza do aço antes da pintura,
destacamos o padrão SWEDISH STANDARDS INSTITUTION, o qual se refere
aos padrões de preparação da Superfície de aço (SIS 055900).
Este padrão tem servido de modelo e tem sido adotado diretamente como
padrão nacional em outros paises. Seus graus de limpeza Sa3, Sa2 ½ etc, são
praticamente reconhecidos universalmente e são referidos através deste manual
em recomendações para limpeza do aço.
O Padrão Sueco, como é usualmente chamado, foi o primeiro a empregar
representações ilustradas dos graus de limpeza especificados. Outros padrões
equivalentes, como o STEEL STRUCTURE PAINTING COUNCIL, U.S.A.:
Especificações de Preparação da Superfície (SSPC-SP), e BRITISH STANDARDS
INSTITUTION: Acabamento da Superfície do Aço jateado para Pintura (BS 4232),
são descritivos e concernentes com o equipamento, materiais e o procedimento
para alcançar o acabamento especificado. Ambos se referem ao Padrão Sueco
como um padrão visual para o resultado final.
Um importante e único aspecto do Padrão Sueco é que ele leva em conta o
estado da superfície de aço antes da limpeza e gradua o resultado de acordo, as
seguintes forma:
-A: Superfície de aço inteiramente coberta com escamas de laminação
aderentes e com pouco de qualquer ferrugem. (Grau A é normalmente a
condição da superfície de aço um pouco depois de rodar).
194
-B: Superfície de aço que começou a enferrujar-se e da qual a escama de
laminação começa a lascar-se. (Grau B é normalmente o estado da
superfície após ter sido exposta em ambiente externo, sem proteção, a
uma atmosfera razoavelmente corrosiva por dois ou três meses).
-D: Superfície de aço onde a escama de laminação já eliminou a ferrugem
e onde a formação é visível a olho nu. (Grau D é normalmente o estado da
superfície após ter sido exposta em ambiente externo, sem proteção, a
uma atmosfera razoavelmente corrosiva por tês anos).
Somente as reproduções fotográficas publicadas pelo Swedish Standard
Institution são oficialmente válidas.
Ambos os padrões Americanos e Suecos, contém especificações para outros
procedimentos além da limpeza por jateamento. O British Standard, por outro lado,
reconhece somente jateamento por abrasivo como preparação de superfície
adequada para pintura sobre o aço.
Para comparação dos padrões, vide tabela adiante.
195
196
3.3.2 - Soldagem
Os aços carbonos têm a vantagem de apresentar grande soldabilidade, ao
contrário do ferro fundido.
Em caso de necessidade do emprego de solda em peças de aço carbono,
recomenda-se o uso do eletrodo AWS E-7018, destinado a uso geral em soldas de
grande responsabilidade em todas as posições. Proporciona grande velocidade de
soldagem e alto grau de confiabilidade. As soldas não deverão apresentar
irregularidades que possam prejudicar a vida útil das peças. No caso de necessidade
de soldagem em peças de Ferro Fundido, recomenda-se o uso de eletrodo AWS E
Ni Fe.
3.3.3 - Revestimento
As tubulações e peças especiais em Ferro Fundido podem ser revestidas
externamente com pintura betuminosa ou epoxi alcatrão de hulha, conforme o caso.
Esses tubos geralmente são fornecidos com revestimento interno em argamassa de
cimento.
197
As tubulações e peças especiais em aço carbono requerem tratamento mais
específico, em virtude das características dos aços, mais susceptíveis a corrosão.
As normas da AWWA sugerem as especificações para revestimento em tubulações
em aço carbono para condução de água.
Entretanto, para efeito de manutenção e reparos eventuais, no campo,
podemos adotar o seguinte critério para revestimento de tubulações e peças em
aço carbono, para condução de água.
a) PINTURA EM TUBULAÇÕES ABRIGADAS, ENTERRADAS E
SUBMERSAS
Aplicação de Primer Epoxi interna e externamente como base e,
posteriormente, aplicação de epoxi tipo alcatrão de hulha, com espessura da película
seca entre 200um e 300um.
b) TUBULAÇÕES AÉREAS
Aplicação de Primer Epoxi como base e, posteriormente pintura do
acabamento na cor alumínio, na superfície externa, com espessura da película em
torno de 60um. A superfície interna segue o mesmo esquema de pintura para
tubulações enterradas.
Tendo em vista a complexidade de parâmetros que regem a determinação do
esquema de pintura, recomenda-se consultar os catálogos dos fabricantes de tintas,
os quais informam as especificações detalhadas de seus produtos, como rendimento,
aplicação, composição química, espessura da película etc. A vida útil de um
revestimento é função direta da espessura e tipo de material empregado.
3.4 - CRIVOS
São dispositivos hidromecânicos montados na extremidade de uma tubulação
(à montante) cuja finalidade é reter partículas de determinadas dimensões,
impedindo-as de entrar na tubulação, o que poderia ocasionar avarias nos dispositivos
de jusante, como registros, válvulas dispersoras, comportas, etc.
Os crivos são constituídos basicamente de uma chapa cilíndrica perfurada,
que funciona como uma espécie de filtro, fixada em um flange montado na tubulação
por meio de parafusos e porcas.
A manutenção dos crivos consiste basicamente em efetuar-se limpeza
periódica ao redor da tela, retirando-se os detritos acumulados. O esquema para
tratamento e pintura segue o mesmo padrão utilizado para peças e conexões em
aço carbono, já mencionado anteriormente.
198
3.5 - GRADES
São componentes hidromecânicos, instalados à montante da tomada d’água,
cuja função é reter objetos, impedindo-os de entrar na tubulação de descarga,
evitando-se danificar os hidromecânicos instalados. Suas dimensões e forma
construtiva dependem da determinação do projeto. São fabricadas em aço carbono
e constituem-se por barras chatas e cilíndricas, montados na vertical e horizontal,
respectivamente.
A manutenção das grades consiste na retirada períodica de detritos
acumulados sobre a mesma, utilizando-se mergulhadores devidamente capacitados
para realizar tal serviço. Por ocasião da inspeção, verifica-se o estado geral da
pintura anticorrosiva, não esquecendo-se que as comportas devem estar fechadas.
O tratamento e pintura seguem as mesmas especificações recomendadas para
tubulações e conexões em aço carbono.
199
200
4 - COMPORTAS COM ACIONAMENTO TIPO VIGA PESCADORA
4.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
Nas comportas cujo acionamento é efetuado por meio de vigas pescadoras,
alguns cuidados básicos deverão ser observados. A viga pescadora só deverá operar
ou movimentar a comporta, quando esta estiver somente na posição vertical. Não é
recomendável utilizá-la para inclinar a comporta, bem como mudá-la de posição
horizontal para vertical. sob pena de danificar a estrutura da mesma.
4.2 - FECHAMENTO DA TOMADA D’ÁGUA
Os procedimentos operacionais aqui descritos são recomendados pela
SERMEC S/A.
b.1) ALTERNATIVA 1
A operação do fechamento da tomada d’água, através da comporta
deve ser feita preferencialmente com pressões equilibradas, ou seja,
com os dispositivos de controle (registros e válvulas) de jusante fechados.
b.2) ALTERNATIVA 2
O fechamento da tomada d’água com fluxo de água, ou seja, com os
dispositivos de jusante abertos é possível, devendo, entretanto, ser evitada,
podendo ser usada apenas em condições de emergência, quando for
impossível o fechamento prévio dos mesmos.
Quando operar a comporta nessas condições, por questões de segurança
o contra peso da viga pescadora deve permanecer na posição de
“Ganchos fechados” durante todas as fases de operação da comporta,
a fim de eliminar a possbilidade de desacoplamento dos ganchos, devido
a eventuais vibrações que possam surgir devido ao fluxo de água.
ESCLARECIMENTO:GANCHOS FECHADOS:Posição dos ganchos da
viga pescadora para
acoplar com os pontos de
suspensão da comporta.
GANCHOS ABERTOS:Posição dos ganchos da
viga pescadora para
desacoplar dos pontos de
suspensão da comporta.
201
4.3 - ABERTURA DA TOMADA D’ÁGUA
1)Fechar os dispositivos de jusante.
2)Abrir a comporta aproximadamente 5 cm e aguardar o enchimento do
conduto para equilíbrio das pressões.
3)Terminar a abertura até a abertura total da tomada d’água.
4)Elevar a comporta até o topo do coroamento.
5)Armazenar a comporta, acoplada à viga pescadora de uma das seguintes
formas conforme seja mais conveniente:
-Sobre o coroamento, na posição vertical, suportada pela viga pescadora
e pela talha, adequadamente calçada para evitar balanço pela ação do
vento.
-Sobre o coroamento na posição horizontal, sobre os calços de madeira.
Para essa operação e para a operação inversa, não utilizar a viga
pescadora. Utilizar o gancho da talha, com “estropos” de aço, após ter
retirado a viga pescadora.
4.4 - COLOCAÇÃO DA COMPORTA NA RANHURA
1º)Colocar o contra peso da viga pescadora na posição de “Ganchos
Fechados”;
2º)Descer a viga pescadora, de forma que os ganchos coincidam com os
pontos de suspensão da comporta previamente posicionada na posição
vertical, continuando o movimento de descida até que ocorra o acoplamento
dos ganchos com os pontos de suspensão;
3º)Certificar-se que os dois ganchos acoplaram corretamente com os pontos
de suspensão da comporta;
4º)Transportar a comporta até a ranhura na qual será colocada, introduzindo-
a na mesma de forma que as rodas de guia estejam corretamente
encaixadas nas peças fixas de guia lateral (trilhos);
5º)Descer o conjunto formado pela comporta e viga pescadora, devidamente
guiados, até uma posição que permita o acesso ao contra peso da viga
pescadora.
Mudar então o contra peso, para a posição de “Ganchos Abertos”, de
forma suave, sem choques.
ATENÇÃO: Eliminar essa operação quando a comporta for operada com
fluxo de água (item b.2. - Alternativa 2);
202
6º)Continuar descendo, então, o conjunto tomando o cuidado de encaixar
também as rodas de guia da viga pescadora nos trilhos;
7º)Descer o conjunto até que a comporta seja apoiada e perceba-se que as
correntes da talha se afrouxaram;
8º)Subir a viga pescadora, que deverá nessas condições, ter desacoplado da
comporta. Certificar-se que realmente ambos os ganchos se desacoplaram,
antes de retirar a viga pescadora das ranhuras.
ATENÇÃO: Eliminar essa operação quando operar a comporta com fluxo
de água (Item b.2 - Alternativa 2).
4.5 - RETIRADA DO PAINEL DA RANHURA
Proceder de forma similar à descrito no item c anterior, apenas com a diferença
que agora a comporta será transportada da ranhura para o local de armazenagem.
Portanto a viga pescadora será colocada sozinha nas guias, com o contra
peso na posição de “Ganchos Fechados”, acoplará com a comporta e subirá com a
mesma e a depositará no local de armazenagem.
No caso de acionamentos que utilizam redutores manuais e/ou elétricos,
consultar as instruções referentes a operação e manutenção desses conjuntos,
contidas neste manual.
Para lubrificação do carro trole e talhas, pode-se usar graxa a base de sabão
de lítio. A nomenclatura abaixo relacionada, indica os lubrificantes recomendados:
ESPECIFICAÇÕES DE GRAXAS: Graxa à base de sabão de lítio com
aditivo de extrema pressão.
FABRICANTENOMENCLATURA COMERCIAL
.BardahlBardahl GP
.ShellAlvania R-2
.EssoBeacon 2
.PetrobrásLubrax GMA-2
.AtlanticLitholine 2
.IpirangaIsaflex EP-2
.TexacoMultifak 2
.CastrolLM Grease
.MobilMobil Grease MP
.ValvolineValvoline X-5 Multipurpose
203
5 - COMPORTAS COM ACIONAMENTO TIPO PEDESTAL DE
SUSPENSÃO
5.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
As comportas que apresentam este sistema de acionamento geralmente têm
forma construtiva simples, podendo inclusive utilizar sistema de vedação do tipo
metálica. Os pedestais de suspensão possuem um fuso de acionamento que, estando
acoplado a estrutura da comporta, promove a abertura e fechamento da mesma. O
corpo é geralmente construído em ferro fundido, podendo apresentar ou não redução
de engrenagens e indicador de posição de abertura da comporta. A haste recebe
esforços de tração, durante a operação de abertura da comporta, e de compressão,
quando se processa o fechamento da mesma. Este sistema também pode receber
um mecanismo de acionamento tipo elétrico contendo chaves de limitação do curso
da haste. O pedestal de suspensão tem acionamento positivo nos dois sentidos e
caracteriza-se por ser auto-blocante, não podendo portanto, ser utilizado em
comportas onde seja necessário o fechamento pelo peso próprio. O pedestal ainda
apresenta a vantagem de operar o fechamento da comporta tipo gaveta com vedação
metálica, mesmo estando as pressões desequilibradas.
5.2 - FECHAMENTO DA TOMADA D’ÁGUA
Para fechamento da tomada d’água pelas comportas, as pressões devem
estar preferencialmente equilibradas, estando os dispositivos de controle de jusante
fechados. Para descer a comporta, aciona-se o pedestal de manobras no sentido de
abaixamento da haste até o final do curso. No caso de acionamento tipo elétrico, o
operador deve saber como manusear a botoeira de comando ou chaves de
acionamento, portanto, deve-se consultar o manual do fabricante.
5.3 - ABERTURA DA TOMADA D’ÁGUA
Estando a comporta na posição fechada, deve-se tomar as seguintes
providências para procedimento de abertura do sistema:
1 - Fechar os registros ou válvulas dispersoras na jusante.
2 - Abrir o sistema ‘by pass’, através do respectivo pedestal de manobras,
permitindo o enchimento da tubulação. Em alguns tipos de comportas com ‘by
pass’, o sistema de elevação da comporta proporciona a abertura do mesmo
promovendo o enchimento da tubulação. Em comportas com sistema de vedação
metálica, o ‘by pass’ pode ser dispensado. Nesta caso, o enchimento da tubulação
é efetuado por meio da abertura parcial da comporta (aproximadamente 5cm).
204
3 - Após o enchimento total da tubulação, deve-se proceder a abertura das
comportas por meio do mecanismo de acionamento.
4 - Com a abertura total da comporta, procede-se a abertura dos equipamentos
de controle de jusante (válvulas dispersoras, registros de gaveta, etc.).
5.4 - MANUTENÇÃO
A manutenção do equipamento deverá ser efetuada segundo indicação do
plano de manutenção preventiva.
Os reparos efetuados deverão sempre obedecer as especificações originais
do fabricante, para que se obtenha as mesmas características operacionais do
equipamento. As articulações em geral são construídas com materiais
autolubrificantes, o que dispensa a necessidade de lubrificantes tais como óleo e
graxas.
O manuseio do equipamento deverá ser efetuado com muito cuidado, evitando-
se movimentos bruscos que possam vir a danificar a estrutura do mesmo. As
superfícies usinadas não deverão entrar em contato com peças cortantes ou outras
que poderão danificar a precisão do acabamento. Nas comportas com vedação
metálica, recomenda-se o máximo cuidado com a área de vedação, pois esta deve
se apresentar perfeitamente plana, sem riscos e asperezas, o que compromete a
capacidade de vedação.
A pintura deverá ser inspecionada periodicamente, segundo indicado no plano
de manutenção. Os retoques poderão ser efetuados com primer epoxi, e
posteriormente recobertos com alcatrão de hulha. As superfícies deverão estar
lixadas e sem ferrugem.
As especificações para manutenção seguem o mesmo critério adotado para
tubulações em aço carbono com relação à medidas de segurança para tratamento
de superfície, soldagem e revestimento (pintura).
Os pedestais de suspensão deverão ter seus fusos e mecanismos lubrificados
com graxas a base de sabão de lítio, ou óleo lubrificante, conforme for especificado
205
em cada caso.
ESPECIFICAÇÕES PARA GRAXAS : Graxa à base de sabão de lítio
com aditivo de extrema pressão
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
.BARDAHLBARDAHL GP
.SHELLALVANIA R-2
.ESSOBEACON 2
.PETROBRÁSLUBRAX GM A2
.ATLANTICLITHOLINE 1
.IPIRANGAISAFLEX EP2
.TEXACOMULTIFAK 2
.CASTROLLM GREASE
.MOBILMOBIL GREASE MP
.VALVOLINEVALVOLINE X-5 MULTIPURPOSE
ESPECIFICAÇÕES PARA ÓLEO LUBRIFICANTE : Óleo lubrificante
para caixas de engrenagens e mancais industriais, contendo aditivos de extrema
pressão
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
.ATLANTICPENAN EP 460
.BARDAHL (PROMAX)MAXLUB MA 140 EP
.CASTROLILO SP460
.ESSOSPARTAN EP460
.IPIRANGAIPIRANGA SP 460
.MOBILMOBIL GEAR 634
.PETROBRÁSLUBRAX INDUSTRIAL EGF-460 PS
.SHELLOMALA 460
.TEXACOMEROPA LUBRICANT 460
.VALVOLINEGEAR OIL EP 460
Para os pedestais da suspensão acionados através de redutores, consultar as
instruções referentes a manutenção desses subconjuntos.
206
Acessórios de manobra
Pedestais de suspensão simples
207
Acessórios de manobra
Pedestais de suspensão com engrenagens – Redução Simples
208
6 - VÁLVULA DISPERSORA TIPO HOWELL BUNGER
6.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
As válvulas dispersoras são equipamentos constituídos basicamente por uma
estrutura cilíndrica fixa, um cone difusor e uma camisa móvel, acionada por
mecanismo mecânico, hidráulico ou elétrico.
O sistema de acionamento mecânico é constituído por pedestal de manobras,
eixos e caixas de engrenagens. No acionamento tipo hidráulico, existe uma caixa
de comando hidráulico com sistema pressurizado para acionar o mecanismo de
abertura e fechamento da válvula. Este sistema pode ser acionado manualmente,
por meio de volante que deve acompanhar o equipamento. O sistema de acionamento
elétrico é constituído por um motor elétrico, geralmente ligado a um redutor de
engrenagens com acoplamento flexível. Existe um quadro de comando elétrico
para operação do sistema, composto de botoeiras em cores verde e vermelha, as
quais controlam o funcionamento da abertura e fechamento da válvula. Para maiores
detalhes sobre o funcionamento do quadro elétrico, deve-se consultar o fabricante
do equipamento.
6.2 - RECOMENDAÇÕES BÁSICAS
As válvulas dispersoras são equipamentos projetados para
operação em carga. Nunca se deve operá-las antes da abertura da comporta de
tomadas d’água. Antes de iniciar a operação da válvula, deve-se verificar o nível
de lubrificante dos redutores, caixas de engrenagens, etc.
No caso de válvulas com acionamento elétrico, deve-se guardar
o volante em local próprio para armazenagem, e nunca na extremidade oposta do
eixo do motor. Nas válvulas de fabricação SERMEC, o sistema de acionamento
elétrico fica travado quando o volante não está no local de armazenagem.
6.3 - PROCEDIMENTO OPERACIONAL DE PARADA PARA
MANUTENÇÃO OU INTERRUPÇÃO DO FLUXO DE ÁGUA
A paralização da válvula para manutenção obedece a determinada sequência
para fechá-la. Segundo recomendações da SERMEC S/A, existem duas alternativas,
sendo preferencialmente usada a primeira, a seguir.
209
1a. Alternativa
a:Fechar a válvula dispersora;
b:Fechar a comporta de montante para vedação da entrada de água na
tubulação;
c:Abrir a válvula para escoamento da água acumulada na tubulação.
2a. Alternativa:
a:Fechar a comporta de montante, para vedação da entrada de água na
tubulação;
b:Deixar a válvula dispersora aberta para escoamento da água acumulada
na tubulação.
6.4 - PROCEDIMENTO OPERACIONAL PARA ÍNICIO DE
FUNCIONAMENTO
Inicialmente o operador deve fazer uma inspeção geral no equipamento,
verificando os níveis de óleo das caixas de engrenagens, redutores, funcionamento
do quadro de comando elétrico, hidráulico, etc.
Após uma revisão geral, ou montagem do equipamento novo, deve-se operá-
lo vazio, para verificação do funcionamento dos subconjuntos, isto é, redutores,
mancais, regulagem do final do curso, velocidade e amperagem dos motores elétricos.
Após estes testes iniciais, repetir as operações anteriores com a válvula em condição
de carga.
Redomenda-se que, somente o operador deve ter acesso aos comandos do
equipamento para evitar que pessoas inabilitadas possam causar acidentes ao tentar
operar o equipamento. No caso de válvulas com acionamento elétrico, deve-se
consultar o catálogo do fabricante para identificar a disposição da botoeira do quadro
de comando elétrico, que comandam a abertura e fechamento da válvula dispersora.
A determinação do curso de abertura desejado é identificado pelo indicador de
abertura do equipamento. O operador deve sempre estar atento aos pontos de
abertura máxima e de fechamento máximo da válvula, principalmente no caso em
que o sistema de acionamento for elétrico, onde o sistema de acionamento é desligado
automaticamente pelo interruptor de final de curso. Neste momento, o motor elétrico
deve desligar-se automaticamente. Caso o motor continue funcionando, mesmo na
posição de final de curso, deve-se desligar o sistema manualmente por meio da
respectiva botoeira de comando situada no quadro elétrico. Neste caso deve-se
solicitar a equipe de manutenção para verificar e corrigir as falhas no sistema.
210
Nas válvulas com acionamento manual, existe um pedestal de manobras que
controla a abertura e fechamento da camisa. O pedestal tem acionamento positivo
nos dois sentidos, e possui um indicador mecânico de abertura, graduado em escalas,
o qual indica a posição de abertura da camisa em relação ao corpo da válvula.
6.5 - MANUTENÇÃO
Os equipamentos e seus componentes deverão ser manuseados com cuidado,
principalmente as peças com superfícies de acabamento usinadas.
A manutenção do equipamento deverá ser executada de acordo com o plano
de manutenção preventiva. Os serviços executados deverão obedecer, sempre que
possível, as recomendações do fabricante do equipamento, para que se obtenham
as mesmas características de projeto.
Todos os equipamentos deverão ser manipulados com cuidado, utilizando-se
sempre equipamentos de elevação adequados.
Deverão ser evitados movimentos bruscos, golpes, vibrações, quedas ou
içamentos por pontos inadequados, que possam provocar empenos ou deformações
nas peças, dificultando ou mesmo impedindo uma boa e correta montagem das
mesmas.
Cuidados especiais deverão ser tomadas com as superfícies usinadas e de
aço inox, evitando-se que estas fiquem em contato diretamente com outras peças
ou que sejam usadas como superfície de apoio.
A manipulação das válvulas deverá ser alvo de especial atenção a fim de se
evitar que as borrachas de vedação sofram pancadas no concreto, ferragens ou
outro equipamento, o que poderá danificá-las.
Deverão ser observados o estado geral das peças e estruturas, mecanismos,
pintura, funcionamento, ruídos e vibrações anormais.
Caso se observe alguma anormalidade, deverá ser feita uma inspeção
detalhada do equipamento, inclusive desmontando-se o subconjunto, caso necessário.
Em seguida as providências cabíveis deverão ser tomadas, efetuando-se os reparos
necessários.
Todo e qualquer reparo nos equipamentos deverá ser feito em estrita
consonância com o projeto original, mantendo-se todas as características do mesmo.
Sempre que houver necessidade da troca de peças, estas deverão ser idênticas
às originais.
Deve-se verificar o estado da pintura dos equipamentos no período
recomendado no manual. Sempre que houver deterioração da pintura, efetuar a
211
limpeza cuidadosamente, lixar ou escovar até a retirada total da ferrugem e retocar
a pintura.
As borrachas de vedação devem ser rigorosamente inspecionadas
frequentemente e, caso apresentem danos, rupturas ou defeitos ou caso a válvula
apresente vazamentos acima do admissível, as mesmas deverão ser substituídas.
Deverão ser utilizados os mesmos perfis especificados no projeto, inclusive o tipo
de material empregado na confecção da borracha.
Todos os mecanismos, elementos mecânicos e acessórios, deverão ser
inspecionadas periodicamente, observando-se o movimento e funcionamento
adequado. Deverá ser colocada graxa nos pontos necessários.
Todos os componentes e estruturas aparafusados deverão ser verificados,
reapertando-se caso haja necessidade.
6.6 - ESPECIFICAÇÕES PARA MANUTENÇÃO
Os fusos de acionamento da camisa inox devem ser lubrificados com graxa
a base de lítio, bem como outros pontos de lubrificação onde existem graxeiros.
Algumas válvulas apresentam caixas de redução lubrificadas a óleo. Como existe
uma variedade muito grande de marcas e modelos de caixas de redução e macacos,
convém consultar os manuais dos fabricantes desses subconjuntos, para se saber
qual o tipo de lubrificante recomendado para cada aplicação.
As especificações para repintura da válvula, obedecem aos mesmos critérios
indicados nas instruções sobre manutenção de peças em aço carbono.
Os pedestais de manobra deverão ter seus fusos e mecanismos lubrificados
com graxa a base de sabão de lítio, ou óleo lubrificante, conforme for especificado
em cada caso.
ESPECIFICAÇÕES PARA GRAXAS; Graxa ã base de sabão de lítio,
contendo aditivo de extrema pressão
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
.BARDAHLBARDAHL GP
.SHELLALVANIA R2
.ESSOBEACON 2
.PETROBRÁSLUBRAX GM A2
.ATLANTICLITHOLINE 2
.IPIRANGAISAFLEX EP 2
212
.TEXACOMULTIFAK 2
.CASTROLLM GREASE
.MOBILMOBIL GREASE MP
.VALVOLINEVALVOLINE X-5 MULTIPURPOSE
ESPECIFICAÇÕES PARA ÓLEO LUBRIFICANTE: Óleo
Lubrificante para caixas de engrenagens e mancais industriais, contendo aditivos
de extrema pressão.
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
.ATLANTICPENAN EP 460
.BARDAHL (PROMAX)MAXLUB MA 140 EP
.CASTROLILO SP460
.ESSOSPARTAN EP460
.IPIRANGAIPIRANGA SP460
.MOBILMOBIL GEAR 634
.PETROBRÁSLUBRAX INDUSTRIAL EGF 460 PS
.SHELLOMALA 460
.TEXACOMEROPA LUBRICANT 460
.VALVOLINEGEAR OIL EP 460
Para válvulas acionadas por redutores e motores elétricos, deve-se consultar
as instruções referentes a cada caso, no presente manual.
213
Válvula dispersora
214
7 - REGISTROS DE GAVETA E VÁLVULAS BORBOLETAS
7.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
Os registros de gaveta são aparelhos utilizados nas canalizações de água
para diversos fins. São geralmente construídos em ferro dúctil ou aço carbono, e
suas características construtivas obedecem a normas técnicas. Os registros de
gaveta podem ser confecionados com flanges ou bolsas para fixação, e só devem
operar na posição totalmente aberta, ou totalmente fechado, ou seja, não são
destinados a controlar fluxo de água.
Os registros de gaveta compõem-se basicamente de um corpo para fixação
à tubulação, uma tampa para alojamento da gaveta na posição aberta, uma gaveta
que permite ou bloqueia passagem de água, uma haste para deslocamento da gaveta
e gaxetas ou juntas de vedação.
Existem vários tipos de sistema de acionamento para tais registros dependendo
da sua condição de montagem. Existem volantes de manobra, pedestal de manobras,
chaves “T” e haste de prolongamento, além de atuadores elétricos, hidráulicos ou
pneumáticos.
Os registros de maiores dimensões possuem redutores de engrenagens e ‘by
pass’, para facilitar a operação. Para se saber a forma construtiva e demais
características, deve-se consultar o manual do fabricante.
As válvulas borboletas são aparelhos projetados para regular ou bloquear o
fluxo de água de uma tubulação, isto é, podem operar em posições intermediárias
de abertura. Suas formas construtivas obedecem a critérios de normas técnicas de
fabricação.
As válvulas borboletas compõem-se basicamente de um corpo, eixo de
acionamento, uma borboleta, e um conjunto de peças de vedação. Podem ser
acionados por mecanismo de redução, chave “T” com haste de prolongamento e
alavanca, além de possibilidade de assistência hidráulica, pneumática ou elétrica,
por meio de atuador.
7.2 - OPERAÇÃO
Como já foi dito, os registros de gaveta só devem operar nas posições
“totalmente aberto” ou “totalmente fechado”. Não é recomendável utilizá-los em
posições intermediárias, como forma de controlar fluxo, pois resultará em desgaste
prematuro de sua estrutura interna, em decorrência do aparecimento de vibrações.
215
Nos registros montados com ‘by pass’, estes devem ser acionados para facilitar
a manobra do equipamento principal.
Em alguns açudes, encontramos frequentemente instalados dois registros
dispostos em série, montados na extremidade da tubulação de descarga. O registro
de montante deve permanecer totalmente aberto, enquanto o de jusante funciona
para liberar ou interromper o fluxo da água. O registro de montante deve ser fechado,
caso haja necessidade de se prestar manutenção do registro de jusante, ou mesmo
retirá-lo do local. A configuração correta seria com uma válvula borboleta a jusante.
As válvulas borboletas podem operar em posições intermediárias de abertura.
Para obtenção da vazão desejada, gira-se o volante de acionamento ou alavanca de
abertura até a posição requerida.
7.3 - MANUTENÇÃO
Os registros de gaveta e válvulas borboletas são projetados para operação
durante muito tempo sem apresentar problemas funcionais. Suas características
construtivas dispensam uma manutenção frequente em seus componentes. As
buchas e mancais são auto-lubrificantes e alguns componentes internos são fabricados
em aço inox, permitindo maior durabilidade ao conjunto. A manutenção da maioria
destes aparelhos se resume a simples inspeções periódicas, como verificação do
sistema de vedação e folgas nos componentes. Entretanto, alguns registros podem
apresentar graxeiros para lubrificação ou reservatório de lubrificante, o que,
evidentemente, representa pontos localizados para manutenção preventiva. Uma
consulta à plaqueta de identificação do aparelho (quando houver), ou uma inspeção
geral em torno do equipamento nos dá idéia sobre a existência de pontos de
lubrificação e manutenção. No caso da existência de pontos de lubrificação por
graxa, pode-se usar graxas à base de sabão de lítio, conforme especificado em
outras instruções deste manual.
Nos registros e válvulas de montante, é importante a movimentação periódica
dos mesmos, a cada mês, para evitar-se a possibilidade de engripamento do
mecanismo. Deve-se observar frequentemente o estado das gaxetas quanto à sua
capacidade de vedação, providenciando-se, quando necessário, a substituição da
mesma.
Para a remoção do registro de montante, faz-se necessário vedar a entrada
da tomada d’água com ‘stop-log’ ou comporta
216
Válvulas borboleta
Tipos fabricados
217
Registros de gaveta
Generalidades
218
8 - REDUTORES E ACIONAMENTOS
8.1 - INFORMAÇÕES GERAIS
O redutor é o elemento de ligação entre o sistema de acionamento e a máquina
acionada. Ele deve ter características adequadas para atender as condições de
rotação, torque e sua forma construtiva deve possibilitar uma montagem simples na
máquina acionada.
Os tamanhos dos redutores são geometricamente escalonados de acordo
com as normas ABNT - NB 71 e DIN 323. As indicações dos tamanhos baseiam-
se na distância entre centros dos eixos. As carcaças são produzidas geralmente em
ferro fundido, de acordo com a exigência de cada caso. A construção bipartida, na
altura dos centros dos eixos, permite um fácil acesso a todos os seus componentes,
uma vez removida a parte superior. Possuem aletas dispostas paralelamente para
uma boa dissipação do calor. Os redutores usados em pedestais ou suspensão de
comportas são do tipo coroa e rosca sem fim. A rosca sem-fim e o seu eixo são
confeccionados como uma peça única fabricados de aço carbono SAE 1045/1050,
e as hélices são geradas em máquinas especiais. A coroa helicoidal é fabricada em
bronze fosforoso e fundida pelo processo de centrifugação, que garante um metal
denso e homogêneo, sendo usinada em conjunto com o cubo.
As engrenagens e pinhões são normalmente lubrificados por “salpico” obtido
pela imersão parcial em banho de óleo. Na maioria dos casos, o calor irradiado pela
superficie exterior da caixa é suficiente para manter o sistema num regime térmico
adequado. Os retentores são utilizados para garantir uma perfeita vedação contra
vazamento e têm também a função de impedir a entrada de impurezas, pó, ou
pequenas partículas em suspensão. São alojados internamente na tampa de entrada
e saída das pontas e eixos.
Alguns redutores da marca Transmotécnica apresentam dois tipos de
processos de lubrificação. Determinada categoria de tamanho possui sistema de
lubrificação comum, incluindo reservatório de óleo, bujão de drenagem e
abastecimento. A outra categoria possui sistema de lubrificação do tipo sintético,
dispensando as inspeções periódicas, bem como a substituição do lubrificante.
A forma construtiva de redutores utilizados nos pedestais da suspensão é do
tipo “U” com fixação tipo “Lanterna”. Podemos identificar as características de
determinado redutor através de sua plaqueta de identificação, a qual cita as principais
especificações técnicas. Alguns tipos de redutores podem apresentar pontos de
lubrificação por graxeiros devidamente posicionados para abastecimento de graxa.
219
8.2 - OPERAÇÃO
Para início de operação, deve-se verificar inicialmente os níveis de
lubrificantes, através de bujões de óleo ou graxeiros instalados para tal finalidade.
Deve-se observar se os redutores giram livremente, antes de fazê-lo operar. As
primeiras horas de operação de um redutor são muito críticas, principalmente após
uma recuperação recente, com substituição de componentes internos.
8.3 - MANUTENÇÃO
A manutenção dos redutores obedece a critérios de periodicidade constantes
dos planos de manutenção apresentados no capítulo 10.
Com relação a lubrificação recomenda-se consultar a placa de identificação
do redutor, observando-se a existência de recomendações sobre o tipo de lubrificante
empregado. Não devemos esquecer que, para conseguirmos uma manutenção
eficiente, todo o material envolvido no processo deverá estar limpo, isento de poeira,
rebarbas, limalhas etc.
8.4 - ESPECIFICAÇÕES DE LUBRIFICANTES PARA REDUTORES
1 - Óleo lubrificante
- Óleo Lubrificante para caixas de engrenagens e mancais industriais, contendo
aditivos de extrema pressão.
A tabela abaixo apresenta as especificações mais usuais para seleção de
lubrificantes convencionais. No caso de lubrificantes tipo sintético, consultar a plaqueta
de identificação do redutor ou consultar o fabricante do mesmo.
FABRICANTE NOMECLATURA COMERCIAL
ATLANTICPENAN EP 460
BARDAHL (PROMAX)MAXLUB MA 140 EP
CASTROLILO SP460
ESSOSPARTAN EP460
IPIRANGAIPIRANGA SP 460
MOBILMOBIL GEAR 634
PETROBRÁSLUBRAX INDUSTRIAL EGF 460 PS
SHELLOMALA 460
TEXACOMEROPA LUBRICANT 460
VALVOLINEGEAR OIL EP 460
220
2 - Graxa Lubrificante
As graxas utilizadas deverão ser a base de sabão de lítio, contendo aditivos
de extrema pressão. A tabela abaixo contem as especificações mais usuais.
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
. BARDAHL (PROMAX)BARDAHL GP
. SHELLALVANIA R-2
. ESSOBEACON 2
. PETROBRÁSLUBRAX GM A2
. ATLANTICLITHOLINE 2
. IPIRANGAISAFLEX EP 2
. TEXACOMULTIFAK 2
. CASTROLLM GREASE
. MOBILMOBIL GREASE MP
. VALVOLINEVALVOLINE X-5 MULTIPURPOSE
A nomenclatura das especificações acima podem sofrer alterações ou
substituições em virtude da introdução de novos lubrificantes no mercado e avanço
tecnológico.
8.5 - ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
São componentes utilizados para absorver choques e vibrações prejudiciais
ao funcionamento das máquinas acopladas. Apresentam a vantagem de compensar
desalinhamento axial, radial e angular sobre os eixos. Não contêm peças móveis
sujeitas à lubrificação e manutenção permanente.
A manutenção se resume a simples verificações periódicas sobre seu
funcionamento e estado de conservação.
221
222
9 - MOTORES ELÉTRICOS
9.1 - OPERAÇÃO
Para os equipamentos acionados por motores elétricos, antes de operá-los,
deve-se tomar alguns cuidados básicos, principalmente quando estiverem parados
por muito tempo.
ENTRADA EM SERVIÇO
Antes de ser dada a partida inicial a um motor, será necessário:
a) Verificar se o mesmo poderá rodar livremente, removendo-se todos os
dispositivos de bloqueio e calços usados durante o transporte;
b) Verificar se o motor está corretamente fixado e se os elementos de
acoplamento estão corretamente montados e alinhados;
c) Certificar-se de que a tensão e a frequência estão de acordo com o indicado
na placa de identificação. O motor operará satisfatoriamente caso a tensão da rede
esteja dentro de uma faixa de mais ou menos 10% do valor indicado na placa, ou a
frequência dentro de 5% ou variação combinada de tensão e frequência dentro de
10%;
d) Observar se as ligações estão de acordo com o esquema de ligação
impresso na placa de identificação e verificar se todos os parafusos e porcas dos
terminais estão devidamente apertados;
e) Verificar se o motor está devidamente aterrado. Desde que não haja
especificações exigindo montagem isolada do motor, será necessário aterrá-lo,
obedecendo às normas vigentes para ligação de máquinas elétricas à terra. Para
isso deverá ser usado o parafuso identificado para esse fim. Geralmente existente
na caixa de ligação ou no pé da carcaça;
f) Verificar se os cabos de ligação do motor à rede, bem como a fiação dos
controles, a proteção contra sobrecarga estão de acordo com as normas técnicas
da ABNT;
g) Se o motor estiver estocado em local úmido, ou estiver parado por muito
tempo, medir a resistência de isolamento, conforme indicado nas instruções de
armazenagem;
h) Acionar o motor desacoplado para verificar se está girando livremente e
no sentido desejado.
Para inverter a rotação do motor trifásico, basta inverter as ligações à rede
de dois terminais quaisquer.
223
9.2 - MANUTENÇÃO
A manutenção dos motores elétricos, adequadamente aplicados, resume-se
numa inspeção periódica quanto aos níveis de isolamento, elevação de temperatura,
desgastes, lubrificação dos rolamentos e eventuais exames no ventilador, quanto ao
correto fluxo de ar.
A freqüência com que devem ser feitas as inspeções, depende do tipo de
motor e das condições locais de aplicação.
a) - LIMPEZA
Os motores devem ser mantidos limpos, isentos de poeira, detritos e óleos.
Para limpá-los, deve-se utilizar escovas ou panos limpos. Deve-se limpar a sujeira
da tampa defletora e eliminar toda acumulação de pó contida nas pás do ventilador
e nas aletas de refrigeração, quando houver.
Os detritos impregnados de óleo ou umidade podem ser limpos com panos
embebidos em solventes adequados.
Em motores com proteção IP44, recomenda-se uma limpeza na caixa de
ligação. Esta deve apresentar os bornes limpos, sem oxidação, em perfeitas condições
mecânicas e sem depósitos de pó nos espaços vazios.
b) - LUBRIFICAÇÃO
A finalidade de manutenção, neste caso, é prolongar o máximo possível, a
vida útil do sistema de mancais.
A manutenção abrange:
a) Observação do estado geral em que se encontram os mancais;
b) Lubrificação e limpeza;
c) Exame mais minucioso dos rolamentos.
O ruído nos motores deverá ser observado em intervalos regulares. Um
zumbido uniforme é sinal de que o rolamento está trabalhando em perfeitas condições.
A temperatura poderá ser controlada permanentemente com termômetros,
colocados do lado de fora do mancal, ou com termoelementos embutidos.
Os motores são normalmente equipados com rolamentos de esfera ou de
rolos, lubrificados com graxa.
Os rolamentos devem ser lubrificados para evitar o contato metálico entre os
corpos rolantes e também para proteger os mesmos contra corrosão e desgaste.
224
As propriedades dos lubrificantes deterioram-se em virtude de envelhecimento
e trabalho mecânico, e além disso todos os lubrificantes sofrem contaminação em
serviço, razão pela qual devem ser completados ou trocados de tempo em tempo.
INTERVALOS DE LUBRIFICAÇÃO
Os motores elétricos são fornecidos com graxa suficiente para um período
longo de funcionamento.
O período de relubrificação depende do tamanho do motor, da velocidade de
rotação, das condições de serviço e do tipo de graxa utilizado. O plano de manutenção
apresenta a periodicidade de revisões.
Qualidade e Quantidade de Graxa
É importante que seja uma lubrificação correta, isto é, aplicar a graxa correta
e em quantidade adequada, pois tanto uma lubrificação excessiva,ou deficiente
trazem efeitos prejudiciais.
A lubrificação em excesso acarreta elevação de temperatura, devido à grande
resistência que oferece ao movimento das partes rotativas, e principalmente devido
ao batimento da graxa, que acaba por perder completamente suas características
de lubrificação.
Isto pode provocar vazamento, penetrando a graxa no interior do motor e
depositando-se sobre as bobinas, anéis, coletores ou escovas.
Para a lubrificação dos rolamentos em máquinas elétricas, vem sendo
empregado de modo generalizado, graxa à base de Lítio, por apresentar boa
estabilidade mecânica, e insolubilidade em água.
Essa graxa nunca deverá ser misturada com outras que tenham base de
sódio ou cálcio.
Instruções para Lubrificação
Alguns motores elétricos não possuem graxeiras para lubrificação.
A relubrificação dos rolamentos é feita por ocasião das revisões gerais, quando
os motores são desmontados.
Limpeza e Lubrificação dos Rolamentos
Com o motor desmontado e sem remover os rolamentos do eixo, deve-se
retirar toda a graxa e lavar os rolamentos com óleo diesel, querosene ou outro
diluente até ficarem completamente limpos.
Após a lavagem, preencher imediatamente com graxa os espaços existentes
entre as esferas ou rolos e as gaiolas dos rolamentos. Nunca fazer girar os rolamentos
secos após a lavagem.
225
Na realização dessas operações, recomenda-se o máximo cuidado e limpeza a
fim de evitar qualquer penetração de detritos e poeiras que poderiam causar danos
aos rolamentos. Todos as peças externas devem ser limpas antes da remontagem.
Nos motores que possuem graxeiras para lubrificação dos rolamentos, o sistema
de lubrificação é projetado para que na relubrificação dos rolamentos, toda a graxa
seja removida das pistas dos rolamentos e expelida através de um dreno que permite
a saída e impede a entrada de poeira ou outros contaminantes nocivos ao rolamento.
Este dreno também evita a danificação dos rolamentos pelo excesso de
relubrificação excessiva.
É aconselhável fazer a relubrificação durante o funcionamento do motor, de
modo a permitir a renovação de graxa no alojamento do rolamento.
Se isto não for possível devido a presença de peças girantes perto da
engraxadeira (polias, luvas, etc) que podem por em risco a integridade física do
operador procede-se da seguinte maneira:
- injeta-se aproximadamente metade da quantidade total estimada da graxa e
coloca-se o motor a girar durante aproximadamente 1 minuto a plena rotação;
desliga-se o motor e injeta-se o restante da graxa.
A injeção de toda a graxa com o motor parado pode levar a penetração de
parte do lubrificante no interior do motor, através da vedação interna da caixa do
rolamento.
É importante manter as graxeiras limpas antes da introdução da graxa a fim
de evitar a entrada de materiais estranhos no rolamento.
Para lubrificação, deve-se usar pistola engraxadeira manual.
Etapas da Lubrificação
1. Limpar com pano a região próxima ao orifício da graxeira.
2. Com o rotor em funcionamento, adicionar a graxa por meio de uma pistola
engraxadeira manual até que a graxa comece a sair pelo dreno ou até ter sido
introduzida a quantidade de graxa recomendado pelo fabricante do motor.
3. Deixar o motor funcionando durante o tempo suficiente para que se escoe
todo o excesso de graxa.
c) SUBSTITUIÇÃO DE ROLAMENTOS
A desmontagem de um motor para trocar um rolamento, somente deverá ser
feita por pessoal competente.
Na desmontagem dos rolamentos deve-se usar ferramentas adequadas tipo
extrator.
226
As garras do extrator deverão ser aplicadas sobre a face lateral do anel
interno a ser desmontado, ou sobre uma peça adjacente.
É essencial que a montagem dos rolamentos seja efetuada em condições de
rigorosa limpeza para assegurar um bom funcionamento dos rolamentos novos que
deverão ser retirados da embalagem somente no momento de serem montados.
Antes da colocação do rolamento novo, será necessário verificar se o encaixe
no eixo, apresenta sinais de rebarba ou sinais de pancadas.
Os rolamentos não podem receber golpes diretos durante a montagem. O
apoio para prensar ou bater o rolamento deve ser aplicado sobre o anel interno.
Após a montagem do motor, deve-se girá-lo com a mão, observando a
existência de atrito nas tampas e carcaça.
d) ESPECIFICAÇÃO DE GRAXAS PARA ROLAMENTOS
A tabela abaixo apresenta as especificações mais usuais para seleção de
graxas para rolamentos, à base de lítio, inclusive equivalência de fabricantes. São
indicadas para temperatura normal de trabalho variando de - 20ºC a 130º C.
FABRICANTE NOMENCLATURA COMERCIAL
.BARDAHLBARDAHL GP
.SHELLALVANIA R2
.ESSOBEACON 2
.PETROBRÁSLUBRAX GM A2
.ATLANTICLITHOLINE 2
.IPIRANGAISAFLEX EP2
.TEXACOMULTIFAK 2
.CASTROLLM GREASE
.MOBILMOBIL GREASE MP
.VALVOLINEVALVOLINE X-5 MULTIPURPOSE
Deve-se lembrar que, as especificações acima podem ser alteradas pelo
fabricante, inclusive nomenclatura, devido ao avanço tecnológico e a introdução de
novos lubrificantes no mercado.
e)PINTURA
A pintura executada nos motores elétricos de aplicação geral é de fácil
execução, consistindo basicamente na aplicação de primer com esmalte sintético
alquídico. O acabamento deve ser efetuado conforme a necessidade da cor, usando-
se tinta com a mesma base alquídica. As medidas de segurança e procedimentos
para tratamento de superfície são as mesmas indicadas nas instruções sobre
manutenção de tubulações e conexões metálica em geral.
227
•
•
•
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•
•
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Válviça Dispersora
Período
Semanal Mensal Semestral Anual Trienal
- Efetuar limpeza externa da válvula
- Verificar o estado da camisa deslizante inox
removendo incrustações sobre a mesma
- Verificar o sistema de vedação do cone
difusor e camisa inox ao corpo da válvula
- Lubrificar os pontos de lubrificação (graxeiros),
aplicando graxa conforme necessidade
- Verificar o funcionamento da válvula quanto a
folgas de engrenagens e ruídos diversos
- Verificar o estado das guias inox de
deslocamento
- Verificar a existência de vazamentos diversos
- Verificar o nível de óleo lubrificante, nos
pontos necessários. Complementar se for o
caso
- Trocar o lubrificante dos fusos de acionamento
da camisa inox
- Verificar o nível de óleo lubrificante dos
redutores de acionamento. Completar, se
necessário
- Verificar o funcionamento dos pedestais de
manobra, lubrificando os graxeiros, onde for
necessário
- Verificar o estado do acoplamento de controle
de torque
- Efetuar limpeza externa nos motores elétricos
- Verificar a existência de ruídos anormais nos
motores elétricos
- Verificar a tensão nas correias do
acionamento
- Verificar funcionamento do sistema
hidráulico de acionamento da válvula
- Lubrificar os pontos de graxa (graxeiros) dos
motores elétricos
- Verificar o funciomanto do fim de curso
- Verificar a existência de vazamentos nas
tubulações e conexões hidráulicas
- Refazer a pintura externa da válvula, se
necessário
- Substituir o óleo lubrificante do sistema
hidráulico
- Substituir óleo lubrificante dos redutores de
acionamento
• Lubrificação Convencional
• Lubrificação por óleo Sintético
- Verificar funcionamento do quadro de
comando elétrico dos acessórios e eletrodutos
10 – PLANO DE MANUTENÇÃO
Válvula Dispersora
230
Comportas com acionamento tipo viga pescadora
Período
Semanal Mensal Semestral Anual Trienal
- Verificar o sistema de vedação da comporta
- Verificar o estado da camisa deslizante inox
removendo incrustações sobre a mesma
- Verificar a folga existente entre as bucahs
de teflon e bronze. Não lubrificar
- Verificar o estado das guias de deslizamento
da comporta
- Verificar o estado da tubulação de aeração
- Verificar o estado dos cabos de içamento
e seu mecanismo de acionamento, inclusive
as roldanas
- Verificar o estado das ferragens em geral,
inclusive reaperto dos parafusos
- Verificar o acoplamento flexível e/ou controle
de torque do acionamento
- Lubrificar os rolamentos da rodas
- Lubrificar os pontos de graxa da Talha e
Trolley
- Desmontar as rodas e substituir a graxa dos
rolamentos
- Verificar a existência de vazamentos nas
tubulações e conexões hidráulicas
- Verificar o funcionamento do sistema
hidráulico de acionamento
- Verificar a tensão das correias de
acionamento
- Lubrificar os pontos de graxa dos motores
elétricos
- Verificar a existência de ruídos anormais
nos motores elétricos
- Efetuar limpeza externa dos motores
elétricos
a) Lubrificação Convencional
b) Lubrificação com óleo sintético
- Verificar a existência de rachaduras ou
trincamentos
- Verificar o quadro de comando elétrico dos
acessórios e eletrodutos
- Substituir o óleo lubrificante do sistema
hidráulico
- Substituir o óleo lubrificante dos redutores de
acionamento
231
Comportas com acionamento tipo pedestal de suspensão
Período
Semanal Mensal Semestral Anual Trienal
- Verificar o sistema de vedação da comporta
- Verificar o estado geral da pintura
anticorrosiva
- Verificar o estado das guias de deslizamento
da comporta
- Verificar o funcionamento da Talha e Trolley
da monovia
- Verificar o estado das ferragens em geral,
inclusive reaperto dos parafusos
- Verificar o estado do acoplamento de
controle de torque
- Verificar o estado da tubulação da aeração
- Lubrificar os pontos de graxa existentes nos
acessórios de manobra, inclusive talha e
trolley da monovia
- Verificar o funcionamento dos pedestais de
acionamento, inclusive do ByPass
- Verificar a existência de vazamentos nas
tubulações e conexões hidráulicas
- Verificar o funcionamento do sistema
hidráulico de acionamento
- Verificar a tensão das correias de
acionamento
- Lubrificar os pontos de graxa (graxeiros) dos
motores elétricos
- Verificar a existência de ruídos anormais nos
motores elétricos
- Efetuar limpeza externa dos motores
elétricos
a) Lubrificação Convencional
b) Lubrificação com óleo sintético
- Verificar a existência de rachaduras ou
trincamentos
- Verificar o quadro de comando elétrico dos
acessórios e eletrodutos
- Substituir o óleo lubrificante do sistema
hidráulico
- Substituir o óleo lubrificante dos redutores de
acionamento
- Verificar o sistema de fixação de hastes
diversas para acionamento da comporta
232
Registro de Gaveta e Válvula Borboleta
Período
Semanal Mensal Semestral Anual Trienal
- Verificar a existência de vazamentos
diversos
- Verificar a existência de rachaduras ou
trincamentos
- Verificar a existência de folgas diversas
- Verificar o aperto dos parafusos em geral
- Verificar o funcionamento do mecanismo
de redução
- Verificar a estanqueidade nas junções com a
tubulação
- Lubrificar pontos de graxa
- Verificar o fuso de acionamento (registro
de gaveta)
Tubulações, Conexões, Grade de Proteção e Crivo
Período
Semanal Mensal Semestral Anual Trienal
- Verificar a superfície externa quanto a
corrosão
- Verificar a existência de vazamentos
nos flages, bolsas e juntas mecânicas
- Verificar o estado das soldas nas peças em
aço
- Verificar o estado dos parafusos e porcas
- Efetuar limpeza e examinar a pintura
anticorrosiva da grade de proteção e crivo
- Refazer a pintura externa da tubulação, se
necessário
233
BIBLIOGRAFIA
- Canalizações de Pressão
Cia. Metalúrgica Barbará . Ed. 1987
- Manual de Motores Elétricos
Eberle
- STEEL PIPE DESIGN AND INSTALATION M-11
AWWA - American Water Works Association
- Redutores Industriais
Transmotécnica S/A
- Tintas Industriais
Kauri Sigma S/A
- Manual de Operação e Manutenção para o Açude Mundaú
SERMEC S/A
- Comportas Hidráulicas
Paulo C.F. ERBISTE - ED. CAMPUS
234
235
2001 - Artigo apresentado no XIV Seminário Nacional de Recursos Hídricos,
Aracajú – SE.
A PROBLEMÁTICA DAS ENCHENTES NA
REGIÃO METROPOLITANA DE FORTALEZA
Rogério de Abreu Menescal
1
Nelson Neiva de Figueiredo
2
Silvia Rodrigues Franco
3
Resumo - A Região Metropolitana de Fortaleza - CE sofre anualmente no período
de chuvas intensas, que ocorrem nos meses fevereiro a maio, com inundações em
diversos locais, principalmente, nas bacias dos rios Cocó/Coaçu e Ceará/
Maranguape. O objetivo deste estudo é levantar as causas das inundações, avaliar
seus efeitos, relatar as principais medidas em andamento e recomendar ações de
controle para minimizar os prejuízos sociais, econômicos e ambientais.
Abstract - The city of Fortaleza and its vicinities, in Ceará State, suffer annually
with floods in several localities, from february to may, when intense rainfall events
occurs, mainly in Cocó/Coaçu and Ceará/Maranguape rivers basins. The purpose
of this study is to find out the causes of the floods, evaluate the effects relate the on
going measures and recommend control actions to minimize social, economical and
enviromnamental damage.
INTRODUÇÃO
Um dos principais campos da hidrologia está relacionado à ocorrência de
eventos hidrológicos extremos, os quais, no caso de eventos máximos, referem-se
aos estudos das cheias, e no de eventos mínimos, aos estudos das secas. Em áreas
urbanas, os eventos extremos máximos provocam enchentes, que causam grandes
prejuízos materiais, sociais e de saúde pública, destruindo bens, desabrigando
populações e propiciando a disseminação de doenças.
A chuva em áreas urbanas cai principalmente sobre superfícies
impermeabilizadas, escoando para bueiros e finalmente atingindo os rios. A infiltração
1
COGERH – Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos – Diretor de Operações e
Monitoramento
2
COGERH – Engenheiro da Diretoria de Operações e Monitoramento
3
COGERH – Engenheira da Diretoria de Planejamento
236
é praticamente inexistente e uma das conseqüências é a alta freqüência de
inundações após chuvas fortes. No caso de cidades litorâneas, os efeitos da maré
alta, principalmente nas marés de sizígia, elevam o nível das águas na região próxima
à costa, dificultando o escoamento natural e agravando os efeitos das chuvas intensas.
O presente estudo visa levantar as principais causas das enchentes na Região
Metropolitana de Fortaleza - RMF, avaliar seus efeitos, relatar as principais medidas
em andamento e propor medidas preventivas e corretivas.
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DAS BACIAS DA RMF
A RMF situa-se na porção norte do estado do Ceará, limitando-se ao norte
com o oceano Atlântico; ao sul com os municípios de Caridade, Palmácia, Redenção,
Acarape, Pacajus e Horizonte; a leste com o município de Pindoretama e com o
oceano Atlântico; e a oeste com os municípios de São Gonçalo do Amarante e
Pentecoste; perfazendo uma área de 3.373,1km². A RMF é integrada por nove
municípios, conforme apresentado na Tabela1.
Segundo COGERH (2000), a heterogeneidade temporal do regime
pluviométrico é uma característica da região, com a precipitação concentrada no
primeiro semestre do ano e com uma acentuada variação inter-anual. O trimestre
mais chuvoso é o de fevereiro a abril, ou março a maio, correspondendo de 65 a
70% da precipitação anual. No primeiro semestre este percentual supera os 90%.
A análise inter-anual da precipitação mostra a ocorrência de anos muito secos
com o índice de precipitação de cerca de 1/4 a 1/5 da média anual, com uma
freqüência de 10 a 20% para períodos longos. Anos com pluviometria elevada não
são muito raros, mas ocasionam enchentes e causam prejuízos sociais e materiais.
Os maiores índices de precipitação verificam-se no litoral de Fortaleza e nas
serras de Maranguape, Aratanha e Baturité, onde chuvas orográficas elevam os
índices pluviométricos acima de 1.400mm, e induzem a ocorrência de microclima.
Nas Baixadas litorâneas atingidas pela influência das marés, encontram-se
os manguezais, atualmente mais expressivos na foz dos rios Ceará/Maranguape e
Cocó/Coaçu, que exibem alterações de profundidade variável em seu aspecto original
decorrentes, principalmente, de intervenções antrópicas provocadas pelo acelerado
processo de urbanização (desmatamentos, aterramentos, lançamentos de resíduos
sólidos etc). A atividade salineira, também, tem contribuído para a degradação dos
manguezais, sendo constatada a presença de salinas nas regiões próximas às
desembocaduras dos rios Ceará/Maranguape e Cocó/Coaçu, na sua maioria
desativadas.
237
Em termos de rede de açudagem, COGERH (2000) apresenta um
levantamento por imagem de satélite em que são identificados aproximadamente
1.500 barramentos com espelho d’água acima de 4 ha para toda a área das Bacias
Metropolitanas (15.085 km
2
). Nas Figuras 1 e 5 os pequenos pontos pretos
demonstram este levantamento.
As áreas da Região Metropolitana de Fortaleza mais afetadas por problemas
de enchentes estão localizadas em basicamente duas bacias hidrográficas: Bacia
do Rio Cocó/Coaçu e Bacia do Rio Ceará / Maranguape. Estas bacias são
caracterizadas a seguir:
Bacia do Rio Cocó/Coaçu
A bacia hidrográfica do Rio Cocó, Figura 1, ocupa parte dos municípios de
Fortaleza, Maracanaú, Aquiraz, Maranguape e Pacatuba, entre os paralelos 3
o
40'
00'’ e 4
o
00' 00'’ de latitude sul, e os meridianos 38
o
26' 00'’ e 38
o
32' 00'’ de
longitude oeste, drenando cerca de 60% da Região Metropolitana de Fortaleza
(Nóbrega, 1998).
O Rio Cocó drena uma área de 304,64km², se desenvolvendo no sentido sul/
norte por longo trecho de seu percurso, formando em direção a foz uma acentuada
curva de sudoeste para leste. Com comprimento do talvegue de 42,5km, o Rio
Cocó apresenta uma configuração longilínea, que se traduz no elevado índice de
compacidade de 1,60 e fator de forma reduzido de 0,17. Na presente bacia está
contido um dos principais reservatórios do Sistema de Abastecimento de Água
Bruta da Região Metropolitana de Fortaleza, açude Gavião, cuja bacia hidrográfica
tem uma área de 99,35km², correspondente a 33% da área total da bacia, e é
responsável pelo abastecimento da ETA – Gavião.
O Rio Coaçu, principal afluente do Rio Cocó, se desenvolve ao longo de
32,5km, drenando uma área de 194,8km², apresentando índices de compacidade de
1,35 e fator de forma de 0,18. Este rio tem confluência com o Rio Cocó pouco
antes do encontro com o mar, compartilhando com este da mesma foz.
O trabalho de Nóbrega (1998) relata que o clima predominante na bacia do
Rio Cocó/Coaçu é o tropical úmido, com precipitações concentradas no período de
março a maio, com média anual de cerca de 1.400mm. Essa precipitação é a principal
contribuição para o fluxo no Rio Cocó/Coaçu, no entanto, em períodos de estiagem,
o trecho a jusante do açude Gavião é perenizado pelas águas de lavagem dos filtros
da Estação de Tratamento de Água do Gavião (ETA Gavião), cerca de 4.000m³ por
dia (46,3 l/s), e mais 8 a 10 l/s de perdas e vazamentos na operação.
238
Bacia do Rio Ceará / Maranguape
Inserida quase que na sua totalidade no Município de Caucaia, limita-se em
pequenos espaços com os Municípios de Fortaleza, Maracanaú e Maranguape.
Está situada aproximadamente entre as coordenadas de 3
o
40' 00'’ e 4
o
00' 00'’ de
latitude sul e 38
o
30' 39'’ de longitude oeste, (Costa,1998).
Apresentando uma configuração espacial “retangular”, a bacia do Rio Ceará,
Figura 1, drena uma área de 555,9km², desenvolvendo-se no sentido sudoeste-
norte ao longo de 52,5km, apresentando índices de compacidade de 1,60 e fator de
forma de 0,20, (Cruz, 1998).
Os padrões de drenagem têm conformação dendrítica e a duração do
escoamento tem estreita dependência do regime pluviométrico. Os solos, via de
regra, são predominantemente rasos e as associações se distribuem de acordo com
a compartimentação morfo-estrutural.
A bacia do rio Maranguape, também denominado Maranguapinho, Figura 1,
ocupa parte dos municípios de Maranguape e Maracanaú, tendo os limites
geográficos entre os paralelos 4
o
20' 00'’ e 4
o
10' 00'’ de latitude sul, e os meridianos
38
o
40' 00'’ e 38
o
30' 00'’ de longitude oeste. A parte superior de sua bacia apresenta
uma conformação estreita, por estar situada entre as Serras de Maranguape e de
Aratanha, e seus divisores têm prolongamento no alinhamento geral da bacia do
Rio Ceará.
O rio Maranguape apresenta uma bacia de contribuição com área de 223,80
km² e comprimento do talvegue de 37,5 km, resultando num índice de compacidade
de 1,82 e fator de forma de 0,16. Este rio conflui com o Rio Ceará pouco antes do
encontro com o mar, compartilhando, portanto, da mesma foz.
Apresenta suas nascentes em região serrana, o que implica em declividades
acentuadas, ocasionando altas velocidades do rio e seus afluentes, nos altos cursos.
Estas características do rio acentuam-se na estação chuvosa, época em que ocorrem
deslizamentos da serra, os quais provocam assoreamento do seu leito natural e,
consequentemente, transbordamentos e alagamentos de grandes proporções.
A Tabela 2 apresenta um resumo dos parâmetros hidrológicos das bacias
acima descritas.
APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA
A ocorrência de enchentes encontra-se associada, a priori, a duas causas
básicas, os fatores climáticos, ou seja, intensidade e duração das precipitações que
239
ocorrem na área das bacias, e os fatores fisiográficos (e.g. área, formato,
declividades, tipo do solo, cobertura vegetal etc.), que determinam o maior ou menor
grau com que são sentidos os efeitos de uma precipitação nas bacias hidrográficas.
Outro fator determinante para a manifestação de enchentes é o desmatamento e a
ocupação desordenada das áreas de várzeas, com conseqüente assoreamento do
leito dos cursos d’água. Esse tipo de degradação é relativamente comum no território
das bacias metropolitanas, contribuindo para agravar a incidência de enchentes. Os
Principais rios da RMF com áreas sujeitas a inundações periódicas são: Ceará/
Maranguape e Cocó/Coaçu, justamente os que mais têm sofrido a ação antrópica.
A Região Metropolitana de Fortaleza - RMF sofreu nos últimos anos grande
expansão de sua área urbana, com crescimento da população à taxa acima de 2 %
a.a. (IBGE, 2000), e conseqüente mudança no uso e ocupação do solo, que se
reflete em um quadro de degradação ambiental. As ondas de cheia que ocorrem
são, portanto, resultado da integração de processos naturais associados às ações
antrópicas nas bacias que drenam a RMF.
Na RMF, a ocupação indiscriminada ao longo da rede de drenagem tem se
tornado cada vez mais intensa, principalmente pela proliferação de favelas nas
margens dos cursos e mananciais d’água que banham a área urbana. Esse processo
de ocupação que se mostra crescente a cada período de seca em virtude do êxodo
rural, aliado a outros fatores de ordem político-sócio-econômica, tem contribuído
significativamente para exacerbar a incidência das enchentes, através do
assoreamento dos cursos d’água causado pela remoção da cobertura vegetal
marginal e pelo lançamento de lixo e outros dejetos nesses ambientes.
As enchentes contribuem para agravar ainda mais a situação de comunidades
localizadas em áreas de perigo, favorecendo o aumento dos índices de doenças,
principalmente aquelas de veiculação hídrica, acarretando problemas de saúde
pública (Tabela 3). As doenças mais diagnosticadas pela equipe do Centro de Saúde
Meireles nas áreas alagadas de Fortaleza são: Virose (resfriado comum) - 40%,
Dermatoses (escabioses e tinhas) - 25%, Verminoses - 20% e Diarréias - 15%.
Entretanto, estima-se que um elevado número de casos de doenças não chegam a
integrar estas estatísticas, seja pela dificuldade de integração dos dados de
atendimentos médicos, seja pelo problema da automedicação.
Os principais fatores que contribuem para as enchentes na RMF são:
•Chuvas intensas
•Ocupação da calha dos rios
•Obstruções e assoreamentos
•Desmatamento nas cabeceiras
•Efeitos da maré e Ventos do quadrante norte
240
No evento crítico registrado durante a semana santa de 2001, a Defesa Civil
do estado informou que chuvas de até 150mm em 24h ocorridas nas cabeceiras dos
rios Maranguape e Ceará aumentaram o volume dos rios que alagaram comunidades
ribeirinhas (Figura 2). Nesta ocorrência o agravamento se deu também pela
ocorrência de marés de sizígia, que atingiram até 3m de altura, conforme indicação
da Tábua de Marés do Porto do Mucuripe. A situação era incontrolável,
principalmente na periferia, sendo mais crítica nos bairros às margens de rios e
lagoas, consideradas áreas de perigo.
Pela estatística da Defesa Civil, 5.993 famílias (ou 30.000 pessoas) ficaram
vulneráveis ao alagamento e/ou inundação, 1.125 casas foram destruídas e foram
constatadas quatro mortes. A Figura 3 e a Tabela 4, obtidas de CEDEC (2001),
apresentam um cadastro das principais áreas de perigo relacionadas com
alagamentos e inundações na RMF.
Assim, a cada período de precipitações intensas, situações de calamidade
pública estabelecem-se em zonas de perigo. De acordo com dados da Defesa Civil
Estadual, citado por Brandão (1995), no ano de 1995, quando se registrou em
Fortaleza uma das quadras invernosas mais severas da última década (1.460mm no
período janeiro a abril), 1.705 famílias foram desalojadas, temporariamente
impossibilitadas de ocupar suas casas, e 251 ficaram desabrigadas, ou seja, perderam
suas casas em conseqüência dos alagamentos ao longo dos rios Cocó e Maranguape.
As áreas mais atingidas foram: Lagoa do Zeza, Lagoa do Tijolo, Lagoa do Gengibre,
Baixada Itaperi, Ancuri, Lagoa do Gavião, Boa Vista e Parque São Miguel, na
Bacia do Cocó/Coaçu, e Ilha Dourada, João XXIII, Genibaú, Autran Nunes, Granja
Portugal, Bom Jardim e Canindezinho, na Bacia do Ceará/Maranguape.
MEDIDAS PARA CONTROLE E MITIGAÇÃO DOS EFEITOS DAS
INUNDAÇÕES
As ações que podem ser adotadas para controle e mitigação dos efeitos das
inundações, podem ser divididas em medidas estruturais e não-estruturais.
As medidas estruturais são aquelas que envolvem planejamentos de longo e
médio prazo e modificam o sistema fluvial, necessitando da devida aprovação por
parte dos órgãos governamentais; dependem da contratação de empresas de projeto
e construção, requerendo recursos de moderados a grandes, além da formalização
de procedimentos de operação e manutenção.
Dentre as medidas de caráter estrutural, podemos citar:
241
•Açudes para amortecimento de cheia;
•Reservatório para armazenamento temporário;
•Diques de proteção;
Considera-se também como medida estrutural, bacia do tipo sedimentação,
que tem por finalidade evitar o rápido assoreamento do córrego e canais a jusante,
e que requer constante manutenção. A adoção de reservação temporária é uma
medida cabível no controle de cheias em açudes. No caso de áreas urbanas, pode-
se utilizar dispositivos de armazenamento temporário da água de precipitações
intensas, atenuando o pico do hidrograma e permitindo a recuperação da capacidade
de amortecimento perdida devido à impermeabilização. Segundo Tucci (2000), este
processo denomina-se OSD - “On-site Storm Water Detention” e pode ser
implementado em nível de micro e macrodrenagem, e a água armazenada pode ser
utilizada para irrigação de grama, lavagem de superfícies etc. Esta solução está
sendo proposta em São Paulo através de um projeto de lei, que obriga novos
empreendimentos com mais de 500 m² de área impermeabilizada, a reter água de
uma chuva correspondente a 80 mm.
As medidas ditas não-estruturais, ao contrário das estruturais, não envolvem
grandes investimentos, sendo de caráter imediato, podendo ser implementadas por
associações, indivíduos ou empresas privadas, pois requerem recursos menores.
As medidas não-estruturais tendem a ser mais adequadas a áreas rurais e de caráter
preventivo, enquanto as estruturais tendem a ser mais adequadas a áreas urbanas
e mitigatórias.
Dentre as medidas de caráter não-estrutural, podemos citar:
•Previsão de cheias e Sistema de Alerta contra enchentes
•Evacuação temporária da região afetada;
•Zoneamento da área da várzea;
•Aumento da capacidade de escoamento do canal (dragagem);
•Controle do uso do solo;
•Controle de erosão e reflorestamento;
Na área de inundação, não deve ser permitida qualquer ocupação. Entre
essa área e os limites da planície de inundação, podem ser permitidos usos que
resultem em baixas taxas de ocupação, tais como: parques; áreas de esportes;
áreas de preservação; vias de transporte que possam ser fechadas temporariamente;
construções com estruturas abertas para suportar as inundações; culturas agrícolas,
pecuária etc.
Um aspecto importante para a eficácia das medidas não-estruturais é a
educação ambiental, pois a participação da comunidade como um todo é importante.
A disposição do lixo urbano, principalmente aquele jogado nas ruas, que nos primeiros
242
instantes de uma chuva forte são carreados e entopem bueiros, galerias e canais,
dificultando e até impedindo o escoamento das águas, agravando os efeitos da
cheia nas populações que ocupam as áreas de perigo.
O trabalho de Pereira (1998) apresenta uma proposta de sistema automático
de alerta contra enchente, o qual consiste do monitoramento do nível cursos d’água
e da precipitação, com emissão de alertas automáticos transmitidos diretamente
das estações telemétricas a serem instaladas (Figura 4). Uma vez dado o alerta da
ocorrência de um nível anormal deve-se fazer a evacuação da região a ser afetada,
para se minimizar danos sociais e materiais.
Uma outra medida de grande importância é o controle do uso do solo das
várzeas, demarcando as áreas inundáveis e prevenindo a sua ocupação em épocas
de estiagem com uma fiscalização efetiva.
Para a identificação de ocorrência de fenômenos meteorológicos (e.g.
formação e evolução de nuvens, nevoeiros e precipitações) utiliza-se o radar
meteorológico, pois através deste é possível prever chuva em tempo real. O radar
meteorológico possui um transmissor, um receptor, um sistema de coleta de dados
e análise das informações, e uma antena, que capta parte da onda eletromagnética
gerada pelo transmissor, este sinal é amplificado pelo receptor e armazenado no
sistema de análise de informações.
Na cidade de Fortaleza, a Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos
Hídricos (FUNCEME) dispõe de um radar meteorológico do tipo Doppler X com
alcance de 30, 60 e 120 km para acompanhar a formação e o deslocamento de
nuvens, com o objetivo, entre outros, de acionar a defesa civil. Entretanto, problemas
de manutenção dificultaram as previsões e alertas para 2001.
Menescal e Miranda (1997) propõem um Plano de Ações Emergenciais para
situações operacionais críticas em açudes que expõem as populações a jusante de
um vale ao risco de ruptura ou descarga descontrolada de um açude.
Ainda dentre as ações desenvolvidas por diversas instituições podemos citar:
•Vacinação, Atendimento Médico e Fumacê para combate de doenças,
•Distribuição de lonas, alimentos e roupas,
•Recuperação de vias atingidas por erosão,
•Limpeza de galerias e bocas de lobo e retirada de vegetação e
desassoreamento de canais e sarjetas
•Desobstrução de sangradouro de açudes,
243
COMENTÁRIOS FINAIS
O problema do controle de enchentes em áreas urbanas é complexo,
envolvendo ações multidisciplinares e abrangentes, que levem em conta a bacia
hidrográfica como um sistema dinâmico e integrado. Ações isoladas podem apenas
transferir de local as inundações.
Encontram-se em andamento estudos pertinentes à construção das barragens
Maranguape I, II e Ceará (Figura 5). As barragens Maranguape I e II deverão ser
dimensionadas considerando um volume de espera e um critério operacional que
permita amortecer cheias. A barragem Ceará, apesar da restrição da cota pela
interferência com a BR 020, poderia ser operada de forma a permitir amenizar
cheias.
Devido a uma restrição operacional da ETA – Gavião, a qual é responsável
pelo abastecimento de Fortaleza recebendo água por gravidade, o açude Gavião
deve ser mantido na cota mínima de 35,20m. A cota de sangria do açude Gavião é
de 35,50m (Figura 6), existindo somente uma margem de segurança e operação de
30cm, correspondendo a um volume de 1,71 hm³.
Encontram-se em estudo possíveis modificações estruturais e na forma de
operar o açude Gavião que, apesar de controlar somente 33% da bacia do rio Cocó,
poderá contribuir mais para a redução da enchente. Este açude, em decorrência do
evento crítico ocorrido na semana santa do ano de 2001, sangrou um volume de
10.750.000m³, representando aproximadamente 1/3 de sua capacidade. Este volume
poderia ser perfeitamente absorvido não fossem as restrições operacionais citadas.
Estudos hidrológicos e hidráulicos desenvolvidos pela SEINFRA (2001), para
um trecho do rio Maranguapinho, consistem no desassoreamento e no deslocamento
das famílias ribeirinhas para futura implantação do projeto piloto do Boulevard
Maranguapinho, uma via de rolamento que isolará a área de várzea da área habitada.
Estão sendo construídas, em regime de mutirão, habitações para transferir as famílias
que moram em áreas de perigo (Gato Morto, Zeza, Tijolo, Mangue e Gengibre).
Durante a ocorrência de inundações as equipes da COGERH (Companhia
de Gestão dos Recursos Hídricos) são constantemente requisitadas pela Defesa
Civil para apoiar em ações pontuais para amenizar os efeitos. A COGERH tem
sempre ajudado no que é possível, mas observa que, apesar do esforço hercúleo de
alguns órgãos, faz-se necessário uma ação continuada articulando as ações das
diversas áreas envolvidas, pois a maior parte dos esforços estão sendo despendidos
com medidas corretivas, que além de custosas são muitas vezes paliativas, ao
contrário do combate às causas, através de medidas preventivas. Uma proposta
244
seria a definição de uma instituição gestora, formado por uma comissão mista
composta por representantes de entidades públicas, privadas e da sociedade, tendo
como principal função articular o acompanhamento sistemático das medidas preventivas
contra enchentes na RMF junto às diversas entidades envolvidas (Tabela 5).
A inevitável expansão da RMF englobando outras bacias (e.g. Pacoti, São
Gonçalo, Cauhipe, Choró etc.) impõe que seja desenvolvido um trabalho para
planificação e fiscalização rigorosa da ocupação dos leitos dos principais rios e
afluentes nestas regiões, antes que esta ocupação se dê de forma desordenada.
AGRADECIMENTOS
Os autores gostariam de agradecer o suporte físico fornecido pela COGERH
e as informações técnicas disponibilizadas pelo CEDEC, FUNCEME e SEINFRA.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Brandão, R.L.; 1995. “Diagnóstico Geoambiental e os Principais Problemas de
Ocupação do Meio Físico da Região Metropolitana de Fortaleza”, CPRM,
Fortaleza-CE.
CEDEC; 2001. “Áreas de Perigo na Região Metropolitana de Fortaleza”,
Coordenadoria Estadual de Defesa Civil, Fortaleza-CE.
COGERH; 2000. “Plano de Gerenciamento das Águas das Bacias Metropolitanas”
Fortaleza-CE.
Costa, O.O.; 1998. “Perfil Sanitário do Rio Maranguapinho no Estado do Ceará”.
Tese de Mestrado, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE.
Cruz, M.L.B.; 1998. “Cartografia Temática dos Atributos Geoambientais da Bacia
do Rio Ceará”. Tese de Mestrado, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-
CE.
Freitas, M.A.V.; 2001. “Introdução ao Gerenciamento de Recursos Hídricos”.
Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, Agência Nacional de Águas
– ANA, Brasília - DF.
IBGE; 2000. “Censo 2000”. www.ibge.gov.br
Menescal, R.A. & Miranda, A.N.; 1997. “Plano de Ações Emergenciais para
Barragens”. XII Seminário Nacional de Recursos Hídricos, Vitória, ES.
Nóbrega, M.T.; 1998. “Simulação do Comportamento dos Transientes Hidráulicos
na Calha do Rio Cocó”. Tese de Mestrado, Universidade Federal do Ceará,
245
Fortaleza-CE.
O Povo; 2001. Reportagem sobre chuva intensa na RMF e seus impactos, registrada
em 10/04/2001. Jornal O Povo, Fortaleza-CE.
Pereira, M.; 1998. “Projeto Executivo e Implantação do Sistema Automático de
Alerta de Enchente da Lagoa do Cazumba e da Zeza”, COGERH, Fortaleza,
Ceará.
SEINFRA, 2001. “Estudos Hidrológicos e Hidráulicos do Boulevard
Maranguapinho”. Secretaria de Infra-Estrutura do Estado do Ceará -
SEINFRA”, Aguasolos, , Fortaleza, Ceará.
Tucci, C.E.M. & Marques, D.M.L.M.M.; 2000. “Avaliações e Controle da
Drenagem Urbana”. Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre-RS.
Tabela 1 - Municípios que integram a RMF
MunicípioÁrea (km²)População
1AQUIRAZ480,760.574
2CAUCAIA1.190,3250.246
3EUZÉBIO77,731.505
4FORTALEZA312,42.138.234
5GUAIÚBA270,119.883
6ITAITINGA154,629.216
7MARACANAÚ98,1174.599
8MARANGUAPE651,987.770
9PACATUBA137,351.812
Total3.373,12.843.839
Fonte: IBGE (2000)
Tabela 2 – Principais Parâmetros Morfológicos das Bacias Metropolitanas
BACIAÁREAPERÍMETROTALVEGUEÍNDICE DEFATOR
(km²)(km)(km)COMPACIDADEDE FORMA
COCÓ 304,64100,042,51,600,17
COAÇU 194,8067,532,51,350,18
CEARÁ 555,9135,052,51,600,20
MARANGUAPE 223,897,537,51,820,16
246
Tabela 3 – Doenças relacionadas com a água. Modificado de Freitas (2001).
247
Tabela 4 – Relação de áreas de perigo de alagamento e inundação na RMF.
(CEDEC, 2001)
248
Tabela 4 – continuação
Tabela 5 - Composição Proposta da Comissão Mista do Órgão Gestor
249
Figura 1 – Imagem de satélite da RMF com a delimitação das principais bacias
hidrográficas.
Figura 2 – Reportagem sobre chuva intensa na RMF, registrada em 10/04/2001,
e seus impactos. (O Povo, 2001)
250
Figura 3 – Principais áreas de perigo de cidade de Fortaleza
0 a 50 famílias
Limite do Bairro
Limite da Regional
50 a 100 famílias
100 a 200 famílias
Mais de 200 famílias
LEGENDA
FONTE: CEDEC (2001)
OCEANO ATLÂNTICO
OCEANO ATLÂNTICO
Caucaia
Maracanaú
Pacatuba
Eusébio
N
E
W
S
251
Figura 4 - Esquema de equipamento para alarme contra cheia
Pára - raios
Figura 5 – Eixo projetado das Barragens Ceará, Maranguape I e Maranguape II
252
Figura 6 – Variação do nível d’água no Açude Gavião
253
1998 - Artigo apresentado no 4
o
. Simpósio de Recursos Hídricos no Nordeste, Campina
Grande – PB.
AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE ACUMULAÇÃO DE
RESERVATÓRIOS POR BATIMETRIA DIGITAL
Rogério de A. Menescal
1
Manuel P. da Costa
2
Resumo - Este trabalho apresenta a metodologia utilizada no processo de avaliação
da capacidade de reservatórios por batimetria digital aplicada para estudos em açudes
integrantes do Sistema de Abastecimento de Água Bruta da Região Metropolitana de
Fortaleza. Inicialmente descreve-se a metodologia indicando a forma de coleta, análise
e tratamento dos dados. A relação dos equipamentos e dispositivos utilizados é
apresentada. Finalmente, os resultados obtidos indicam um erro aceitável entre o
levantamento com a batimetria digital e o convencional com trena.
Abstract – This paper presents the procedure used to evaluate the reservoir capacity
by digital underwater survey applied to dams of the Fortaleza bulk water supply
system. At first the methodology is described including the way of data acquisition,
analysis and treatment. The relation of equipment and devices are presented. Finally,
the results obtained indicate an acceptable err between the digital and traditional
underwater survey.
INTRODUÇÃO
Este trabalho apresenta a metodologia utilizada no processo de avaliação da
capacidade de reservatórios por batimetria digital aplicada para estudos em açudes
integrantes do Sistema de Abastecimento de Água Bruta da Região Metropolitana de
Fortaleza. Os resultados encontram-se apresentados em Menescal & Costa (1998).
METODOLOGIA
Para a avaliação da capacidade atual dos açudes foi utilizado um Sistema de
Batimetria Digital (Costa et alli, 1997) desenvolvido pela empresa TSN-Techno
1
Gerente do Departamento de Eletromecânica da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos
do Estado do Ceará - COGERH.
2
Consultor da COGERH
254
Solution Network composto de dois subsistemas (COGERH, 1998):
•Subsistema Fixo
•Subsistema móvel
Para o Subsistema Fixo utilizou-se o esquema apresentado na Figura 1,
composto de um GPS e um computador portátil para armazenamento de dados de
Latitude, Longitude e Tempo gerados pelo GPS. Este subsistema foi instalado em
um local estratégico para assegurar uma recepção satisfatória dos satélites que
compõem o sistema GPS. O objetivo destes dados coletados é o de reduzir os erros
cometidos pelo GPS do subsistema Móvel, utilizando-se para tal um software de
pós processamento baseado na técnica de DGPS, fazendo com que os erros do
GPS móvel passem de ± 100 metros para valores abaixo de ± 7,5 metros.
Figura 1 – Subsistema Fixo
Para o Subsistema Móvel, utilizou-se o esquema da Figura 2, composto de
ecobatímetro, GPS e computador portátil, para registro de dados de posição
geográfica gerados pelo GPS e de profundidade gerados pelo ecobatímetro.
Associando-se à informação de tempo ambas as informações têm-se os dados de
profundidade georeferenciados. O Subsistema móvel tem a navegação a partir do
piloto automático, com a função de manobrar a embarcação na rota preestabelecida.
Figura 2 – Subsistema Móvel
255
Análise dos Dados
O ponto de partida é o conjunto de dados coletados com as profundidades do
açude devidamente localizados em coordenadas geográficas.
Estes dados brutos foram analisados visualmente, utilizando-se tanto as tabelas
das profundidades como as suas representações gráficas. Tal procedimento teve o
objetivo de detectar erros espúrios resultantes de ecos secundários e de outros
tipos de incidentes durante a campanha de medição.
As profundidades foram convertidas em cotas tomando como referência o
nível da água no dia do levantamento batimétrico. Assim, para cada profundidade
medida, foi empregada a relação:
cota
i
= cota
NA
– h
i
(1)
Onde
i
varia de um até o número total de pontos medidos, cota
NA
é a cota do
nível d’água e h é a profundidade. As coordenadas geográficas foram convertidas
em coordenadas UTM utilizando as fórmulas elipsoidais codificadas em um programa
de computador (Pinheiro; 1996b).
Interpolação
A partir dos dados processados procedeu-se a interpolação espacial das cotas
obtidas anteriormente, de forma que fosse obtida uma grade regular com
espaçamento dx e dy aproximadamente iguais a 15m. O processo de interpolação
utilizado foi a triangulação de Delauney com variação linear entre os vértices dos
triângulos.
Sobre a grade regular foram desenhadas as curvas de nível a cada metro
desde a cota do fundo do açude ate o nível d’água no dia do levantamento.
Cálculo do volume e área
O volume do açude foi calculado pela resolução numérica da integral integrada
do tipo:
Vdzdydx
zfxy
zfxy
A
=
=
=
òò
11
22
(,)
(,)
(2)
Os limites de integração em relação à variável z (cota) indicam que, para
cada (x, y) na região A, z pode variar da superfície inferior z
1
=f
1
(x, y) até a superfície
256
superior z
2
=f
2
(x, y). No caso específico de um açude, a região A é a área abaixo de
uma determinada cota, a superfície z
1
corresponde ao fundo do açude e a superfície
z
2
corresponde ao plano que passa pela cota do nível da água considerado. Portanto,
a curva cota x área x volume foi obtida a partir do cálculo desta integral em cada
cota de interesse. Foram utilizados os Métodos de Simpson e a Regra do Trapézio
para a avaliação dos volumes, sendo que as diferenças de volumes obtidas por
cada um dos métodos não superou 0,5%, servindo como um indicador indireto da
qualidade do processo de interpolação.
A área do espelho d’água referente a cada cota foi obtida utilizando-se o
arquivo com dados interpolados de latitude, longitude e cota. O valor da área
correspondente à cota considerada foi calculado integrando os elementos de área
dA=dx.dy.
EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
Para a execução do levantamento batimétrico digital foram utilizados os
seguintes equipamentos e software:
•uma sonda batimétrica modelo Furuno FCV - 667
•dois GPS
•um nível ótico marca Wild
•dois Notebook
•dois microcomputadores Pentium
•uma impressora jato de tinta modelo HP-850-C
•duas baterias
•um carregador de bateria
•uma fonte reguladora de tensão 220 VCA – 12 VCC
•dois automóveis
•um piloto automático (para navegação de um dos barcos)
•duas embarcações (uma para coleta de dados e a outra para apoio).
•software para aquisição dos dados do GPS (Pinheiro, 1996a)
•software para correção dos dados GPS (Pinheiro, 1996b)
•software para plotagem dos dados de batimetria e de qualidade de
água.
RESULTADOS
Além das calibrações rotineiras para verificação do erro entre a batimetria
digital e a convencional (com trena), para o caso do Açude Gavião, devido à grande
257
diferença entre os valores de área e volume obtidos com a batimetria e os valores
de projeto, foram inseridos pontos de confirmação dos valores de profundidades. A
Figura 3 mostra o resultado desta verificação, onde o valor médio do erro entre as
medidas foi de 3cm, considerado aceitável para este tipo de levantamento.
Figura 3 –Verificação entre batimetria convencional e digital.
Os resultados da aplicação deste Sistema de Batimetria Digital para os açudes
que compõem o Sistema de Abastecimento de Água bruta da Região Metropolitana
de Fortaleza, encontram-se apresentados em Menescal & Costa (1998).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COGERH, 1998. Diagnóstico e Projeto de Recuperação da Infra-estrutura de
Água Bruta de Região Metropolitana de Fortaleza, Fase A - Diagnóstico, Volume
III – Levantamentos Batimétricos, ENGESOFT/TSN, 45p.
COSTA, M.P.; ZARANZA, A.R.; OSVAN, F. & PINHEIRO, F.G.; 1997.
Relatório Preliminar de Estudos Batimétricos da Foz do Rio Mundaú, TSN.
MENESCAL, R.A. & COSTA, M.P.; 1998. Levantamentos batimétricos em
reservatórios da Região Metropolitana de Fortaleza. 4
o
Simpósio de Recursos
Hídricos do Nordeste, Campina Grande-PB.
PINHEIRO, F.G., 1996a. Sistema de Interface e Aquisição de Dados
Batimétricos, TSN.
PINHEIRO, F.G., 1996b. TSNCOR – Sistema para Correção de Coordenadas
DGPS, TSN.
258
259
2004 - Artigo em publicação na Revista da ABRH – Especial Semi-Árido
GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS E A GARANTIA DO
ABASTECIMENTO HUMANO DE GRANDES AGLOMERADOS
URBANOS NO SEMI-ÁRIDO – O CASO DE FORTALEZA
Rogério A. Menescal
1
Francisco L. Viana
2
Nelson N. Figueiredo
3
Joaquim G. C. Gondim Filho
4
RESUMO
Este trabalho relata a experiência vivenciada pela COGERH no período de
seca ocorrido entre os anos de 1997 e 1999, em que uma série de intervenções de
Gestão de Recursos Hídricos foram planejadas e implementadas para garantir o
suprimento de água bruta para a Região Metropolitana de Fortaleza a partir da
operação do sistema de reservatórios existente.
Palavras-chave: gestão de recursos hídricos, operação de reservatórios.
INTRODUÇÃO
“As moradias estão desertas, os lugares onde paramos e acampamos, em
Mina; Ghawl e Rijan acham-se ambos abandonados. As inundações de Rayyan, os
leitos dos rios mostram-se nus e lisos, como a escrita preservada em pedra. O
esterco enegrecido jaz imperturbado desde que partiram os que lá estiveram: longos
anos se passaram sobre ele, anos de meses santos e comuns. Nascentes que as
estrelas fizeram brotar os alimentaram, e foram nutridos pelas águas das tempestades:
pesados aguaceiros e chuvas leves, as nuvens da noite, as que cobrem o céu matinal,
e as nuvens do entardecer cujas vozes se respondem umas às outras.” (Trecho de
uma “qasida”, poema árabe, de Jair al-Tabari, apud Hourani, 1994)O texto acima
citado, apesar de referir-se a uma outra região, bem poderia ter sido escrito para
1
Diretor de Operações e Monitoramento da COGERH – Companhia de Gestão dos Recursos
Hídrico
2
Diretor Presidente da COGERH – CE
3
Engenheiro da COGERH – CE
4
Superintendente de Eventos Críticos da ANA – Agência Nacional de Águas
260
descrever a condição de vida no semi-árido nordestino.O regime hidrológico dos
rios intermitentes é bastante crítico, pois depende de um regime pluviométrico irregular,
tanto em nível mensal quanto anual, da natureza geológica das rochas, na maioria,
cristalinas, e de um clima megatérmico de alto poder evaporante.A integração dos
fatores acima é diretamente responsável pelas características extremadas do
escoamento, ora se evidenciando cheias de grandes proporções contrapondo-se a
períodos de demorada escassez, resultando na inadequabilidade do balanço tradicional
dos recursos hídricos entre a oferta e a demanda na região semi-árida
Nordestina.Além do mais, as disponibilidades hídricas se concentram nas margens
dos açudes e dos rios perenes ou perenizados, fazendo com que as áreas mais
afastadas das infra-estruturas hídricas, que representam a grande maioria da Região,
não tenham acesso à água, não se tendo, por isso, uma avaliação confiável do
conflito “oferta x demanda” nessas áreas.A sustentabilidade dos recursos hídricos
do semi-árido Nordestino passa pela adoção de uma política para esses recursos
que estabeleça níveis crescentes de proteção contra os efeitos das secas.
Os grandes açudes de regularização plurianual, projetados para enfrentar
vários anos consecutivos de seca, garantem, até certo ponto, a proteção para as
secas excepcionais.
Estes açudes são destinados para fins múltiplos (abastecimento de cidades,
irrigação em larga escala, controle de cheias, recreação, turismo, entre outros usos).
Esses açudes normalmente estão associados ao desenvolvimento global da bacia
onde se situam. Exercem assim, um papel preponderante no balanço oferta x demanda
dos recursos hídricos de uma bacia.
Os açudes constituem equipamentos de transformação e de adaptação das
potencialidades naturais às demandas. O número de reservatórios de uma região
depende, portanto, da carência e da variabilidade, no tempo e no espaço, dos recursos
hídricos. Daí o semi-árido Nordestino constituir-se na região com maior densidade
de açudes no País.
Somente no Ceará, o número estimado de açudes, de todos os tamanhos e
tipos, é de ordem de 30.000 (Menescal et allii, 2001a). Entretanto, somente a
construção de açudes não resolve o problema da escassez, para isso faz-se necessário
implantar e implementar uma séria de ações de gestão dos recursos hídricos que
abrangem desde aspectos de planejamento e instrumentação legal, até a operação
e segurança dos sistemas.
Este trabalho relata a experiência vivenciada pela Companhia de Gestão dos
Recursos Hídricos-COGERH no período de seca ocorrido entre os anos de 1997 e
1999, em que uma série de intervenções de Gestão de Recursos Hídricos foram
261
planejadas e implementadas para garantir o suprimento de água bruta para a Região
Metropolitana de Fortaleza a partir da operação do sistema de açudes existente.
DESCRIÇÃO DO SISTEMA
A Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) encontra-se em uma região
hidrográfica denominada Bacias Metropolitanas, composta de 14 bacias hidrográficas
independentes, das quais apenas as bacias dos rios Pirangi, Choró, Pacoti, São
Gonçalo e os sistemas Ceará/Maranguape e Cocó/Coaçu são hidrologicamente
representativas, estando as demais restritas à região costeira (Figura 1). A Tabela
1 apresenta a relação dos municípios que integram a RMF com suas respectivas
populações.
O Sistema de Abastecimento de Água Bruta da Região Metropolitana de
Fortaleza (SAABRMF), representado esquematicamente em planta e perfil nas
Figuras 2 e 3, inicia-se no açude Orós com capacidade para armazenar 1,94x10
9
m³
e regularizar uma vazão de 20,4 m³/s com 90% de garantia. As águas do Orós são
liberadas para o Rio Jaguaribe, onde percorrem 280 km até serem captadas por um
barramento de derivação existente próximo à cidade de Itaiçaba. Neste local foi
construída uma estação de bombeamento (EB Itaiçaba), com capacidade para 6
m³/s. A água é bombeada para o Canal do Trabalhador, com extensão de 110 km e
composto por trechos em canais e sifões invertidos, para transpor vales, até atingir
o açude Pacajús, com capacidade para acumular 240x10
6
m³ (cota 38 m) e
regularizar 2,1 m³/s com 90% de garantia.
O açude Pacajús serve como reservatório de acumulação. Sua cota mínima
operacional é a 31 m, para a transferência por gravidade para a EB-1, e 28 m, para
a transferência por bombeamento através da EB-0. O aporte no primeiro semestre
é proveniente da afluência gerada pelas chuvas na sua bacia hidrográfica e por
transferência do sistema Jaguaribe, através do Canal do Trabalhador. No segundo
semestre o aporte deve-se exclusivamente a transferências do Canal do Trabalhador.
A vazão transferida é objeto de negociação com o Comitê do Jaguaribe e dos
usuários ao longo do canal, bem como estudos de custo com energia para otimização
das despesas. Esta vazão média considera eventuais paradas para manutenção no
canal.
No açude Pacajús encontra-se uma estação de bombeamento (EB-1 Pacajús),
com capacidade para bombear 5,1 m³/s para um pequeno reservatório, chamado
açude Ererê. Nos anos em que o nível do Pacajús atinge cota inferior a 30 m, faz-
se necessário operar um sistema de bombeamento auxiliar (EB-0) para garantir a
operacionalidade da EB-1.
262
O açude Ererê acumula 2,5x10
6
m³ (cota 42 m) e serve como barragem de
derivação para manter, através do Canal do Ererê com 4 km de extensão, o nível
mínimo operacional da EB-2. As demandas neste açude podem ser desprezadas
sendo considerado como um reservatório de passagem. Só para se ter uma idéia o
volume bombeado pela EB 1 é da ordem de 13x10
6
m³/mês, o que equivale a 5
vezes o seu volume máximo acumulado.
No final do canal do Ererê encontra-se a estação de bombeamento EB-2
Pacajús, que possui, também, uma capacidade para bombear 5,1 m³/s. As águas
bombeadas pela EB-2 Pacajús são lançadas no Canal Ererê-Pacoti, com 8 km de
extensão, indo alimentar o açude Pacoti com capacidade para acumular 380x10
6
m³ (cota 45 m) e regularizar uma vazão de 2,9 m³/s com 90 % de garantia.
O Açude Pacoti serve como principal reservatório de acumulação. Sua cota
mínima operacional corresponde à cota 35 m, para a transferência por gravidade
para o Riachão, e 30 m, para a transferência por bombeamento através da EB-
Pacoti auxiliar. O aporte no primeiro semestre é proveniente da afluência gerada
pelas chuvas na sua bacia hidrográfica e por transferência do açude Pacajús, através
dos canais Ererê e Ererê-Pacoti. No segundo semestre o aporte deve-se
exclusivamente a transferências do Açude Pacajús.
No açude Pacoti existe uma estação de tratamento de água (ETA Pacoti)
que abastece as cidades de Horizonte, Pacajús e Chorozinho. As águas do açude
Pacoti, nos anos de boa acumulação de água no Sistema, são transferidas por
gravidade para o açude Riachão, com capacidade para acumular 47x10
6
m³ (cota
45 m) e regularizar uma vazão de 0,7 m³/s com 90% de garantia, através de um
canal de ligação chamado Canal Pacoti/Riachão.
Para uma vazão aproximada de 8m³/s as transferências através do canal
ocorrem gravitariamente até a cota mínima, a montante, de 35 m, nos anos em que
o açude Pacoti está com um volume abaixo de 86x10
6
m³ (cota 35 m), que
corresponde a 22,7% de sua capacidade, a transferência de água entre estes dois
açudes é realizada utilizando um sistema auxiliar de bombeamento denominado EB
Pacoti auxiliar, com capacidade para 10 m³/s.
O Açude Riachão serve como reservatório de derivação, sendo mantido acima
da cota 35,5 m para permitir a transferência das vazões necessárias para manter a
cota mínima operacional do açude Gavião. A cota mínima já operada pela COGERH
foi de 34,24 m (em 29/10/98) ocasionando grandes reduções no nível do Açude
Gavião, devido à redução da capacidade de transporte do túnel/canal Riachão-
Gavião.
263
O aporte no primeiro semestre é proveniente da afluência gerada pelas chuvas
na sua bacia hidrográfica e por transferência do açude Pacoti, através do canal de
interligação. No segundo semestre o aporte deve-se exclusivamente a transferências
do Açude Pacoti.
Do açude Riachão a água é transferida para o açude Gavião, com capacidade
para acumular 29,5x10
6
m³ (cota 35,5 m), através de um túnel/canal. O Açude
Gavião serve como reservatório de derivação sendo mantido artificialmente acima
da cota 35 m para permitir a vazão demandada pela CAGECE – Companhia de
Água e Esgoto do Estado do Ceará, na ETA Gavião. Esta medida, além da perda
considerável de capacidade de regularização, implica em intervenções sistemáticas
nas comportas da torre de tomada d’água do túnel Riachão–Gavião. Abaixo dessa
cota, faz-se necessário implantar um sistema de bombeamento auxiliar. No período
de chuvas (janeiro a junho) seria conveniente manter este reservatório na cota 34
m, com um volume de espera em torno de 8,3x10
6
m³, para amortecimento de
cheias e evitar perdas por sangria na eventualidade de uma afluência de maior
intensidade. (Menescal et allii, 2001b).
Só para exemplificar, a economia de um mês de água no Gavião equivale a
R$ 300.000,00, somente em custos com bombeamento, deste mesmo volume ao
longo de todo o SAABRMF.
O aporte no primeiro semestre do ano é proveniente da afluência gerada
pelas chuvas na sua bacia hidrográfica e por transferência do açude Riachão, através
do canal/túnel de interligação, quando esta afluência não é suficiente para mantê-lo
na cota desejada. No segundo semestre o aporte deve-se exclusivamente a
transferências do Açude Riachão.
Junto ao açude Gavião está implantada a estação de Tratamento de Água do
Gavião (ETA Gavião), responsável pelo abastecimento das cidades de Fortaleza,
Maracanaú e Caucaia. Em anos de crise como em 1999 e 2000, foi instalada uma
EB auxiliar no Gavião para permitir o rebaixamento do nível sem comprometer a
vazão na ETA Gavião. A captação captada para esta ETA é feita na tomada de
água do açude Gavião. No açude Gavião existe também uma estação de
bombeamento (EB Gavião) para abastecer com água bruta o Distrito Industrial de
Maracanaú e as Cidades de Maranguape, Pacatuba e Guaiuba, através da inversão
do fluxo na Adutora do Acarape, quando o açude Acarape do Meio está seco ou
com turbidez elevada. A tabela a seguir destaca as principais demandas no
SAABRMF.
264
IDENTIFICAÇÃOVAZÃO MÉDIALOCAL
(m³/s)
ETA Gavião7,0Aç. Gavião
EB Gavião (Ad. Acarape)0,4Aç. Gavião
ETA Itaitinga0,1Aç Riachão
ETA Pacoti (Horizonte, Pacajús e Chorozinho)0,15Aç. Pacoti
Indústria Antártica0,1Aç Pacoti
Indústria Bermas0,05Aç Pacajús
DI Horizonte/ Pacajús0,2Aç Pacajús
Perenização para abastecimento de Cascavel0,3Aç Pacajús
Irrigação0,15Canal do Trabalhador
Abastecimento Humano0,05Canal do Trabalhador
TOTAL8,5
A vazão equivalente à evaporação no mês de outubro, considerando o sistema
com 50% de acumulação, é da ordem de 10 m³/s. Desconsiderando a evaporação,
o principal usuário do Sistema é a ETA-Gavião.
O abastecimento do Distrito Industrial de Maracanaú e das cidades de
Maranguape, Pacatuba e Guaiuba, da ordem de 0,40 m³/s, é feito com águas
provenientes do açude Acarape do Meio, entretanto nos anos em que este açude
encontra-se seco ou com elevada turbidez, a adutora passa a receber água do
Gavião através da EB-Gavião.
Para que o açude Gavião possa ser mantido cheio o ano todo, o açude Pacoti/
Riachão tem que liberar adicionalmente uma vazão de 0,4 m³/s para compensar a
perda com a evaporação no lago do açude Gavião.
Como se percebe, o Sistema Metropolitano atualmente só regulariza 5,7 m³/
s, enquanto o consumo atual é de 8,5 m³/s. O déficit tem que ser coberto com a
importação de água do rio Jaguaribe pelo Canal do trabalhador.
A Figura 4 apresenta um esquema de aportes e de demandas nos principais
mananciais do sistema de abastecimento de água bruta da RMF, no caso o balanço
hídrico apresentado corresponde ao mês de outubro de 1999, a título de
exemplificação.
GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
No Estado do Ceará a variabilidade das chuvas/aportes em níveis intra e
inter anual e espacial é um aspecto que não pode deixar de ser considerado. A
Figura 5 apresenta a variação mensal do volume armazenado nos açudes do
SAABRMF, no período de 1994 a 2001.
265
Assim, a operação dos grandes reservatórios da região semi-árida Nordestina
deve ser extremamente cuidadosa, pois pelas suas características de acumulação
apresentam uma extrema memória da operação passada; isto é, as vazões liberadas
num determinado período impactam na capacidade de liberação de vazões futuras
por um longo tempo (normalmente 2 a 5 anos).
Assim, quando se incorporam as previsões climáticas no planejamento da
operação de açudes, está sendo incorporada uma ferramenta de gerenciamento
que vai diminuir as incertezas do aporte de água no período chuvoso.
No caso específico da operação do SAABRMF, devido aos açudes
metropolitanos terem enchido nos períodos chuvosos de 1994, 1995 e 1996 (Figura
6), não foi necessária a importação de água da bacia do rio Jaguaribe pelo Canal do
Trabalhador assim como a transferência de água do açude Pacajús para o açude
Pacoti, ficando todas as estações de bombeamento e os canais desativados neste
período.
As principais ações empreendidas pela COGERH após ter assumido a
responsabilidade pela operação do SAABRMF, em outubro de 1996, podem ser
agrupadas em: planejamento, monitoramento (qualitativo e quantitativo), preservação
ambiental, operação, manutenção, organização dos usuários, macromedição, outorga,
cobrança e fiscalização. Cada um destes tópicos foi desenvolvido em diversas ações
com diferentes graus de detalhamento ao longo do SAABRMF e culminaram com
o sucesso da operação no período de crise entre os anos de 1997 e 1999, conforme
relatado a seguir.
O sucesso das intervenções efetuadas em 1997, 1998, 1999 e 2000 pode ser
mais bem compreendido analisando-se os gráficos das Figuras 6 e 7 e Tabela 2.
A Tabela 3 apresenta a relação das principais ações operacionais
desenvolvidas nas estruturas hidráulicas componentes do SAABRMF.
Outra medida importante foi verificar os dados cota x área x volume dos
reservatórios, pois os resultados dos balanços hídricos realizados não condiziam
com os valores observados no monitoramento. Os resultados desta ação foram
surpreendentes. A Figura, 8 obtida de Menescal & Costa (1998), apresenta o
resultado do estudo batimétrico do Açude Gavião, onde se pode observar que os
resultados obtidos apresentam diferenças significativas quando comparados com
os dados de projeto. Considerando os dados da cota 35,5 m o projeto indica um
volume de 54x10
6
m³, enquanto que os dados referentes ao levantamento Batimétrico
indicam 29,5 x10
6
m³. Os autores concluem que as divergências encontradas entre
os volumes de projeto e os obtidos pela batimetria para os açudes Gavião, Pacoti e
Riachão devem-se ao fato de que as curvas de nível da bacia hidráulica foram
266
obtidas por restituição aerofotogramétrica a cada 5 m e isto ocasionou erros
consideráveis na avaliação da área, como no caso do Gavião que para a cota 35,5
m a área de projeto é 9,2x10
6
m², enquanto que a encontrada pela batimetria foi
5,8x10
6
m
2
, portanto 63% do previsto em projeto. Não foram encontrados indícios
que levem a considerar a hipótese de assoreamento.
Em 1996, a previsão dos institutos de pesquisas meteorológicas era de que
no ano de 1997 as chuvas ocorreriam abaixo da média histórica no Estado do
Ceará. Com base nesta previsão a COGERH iniciou o trabalho de recuperação e
manutenção de todas as estações de bombeamento e dos canais do Sistema
Metropolitano que se encontravam desativados desde maio de 1994.
Em 1997, com o SAABRMF com 370x10
6
m³ e o sistema Pacoti-Riachão-
Gavião com 180x10
6
m³, foi reiniciada a operação do Canal do Trabalhador e do
Canal Ererê-Pacoti. O primeiro, para reforçar o sistema como um todo, e o segundo,
uma transferência interna para otimizar a operação do Açude Pacoti, já que este,
no ritmo da depleção que apresentava, entraria em colapso ou não teria nível para
permitir a transferência para o Riachão ainda no início de 1998. O efeito destas
intervenções pode ser visualizado na Figura 6, comparando-se a evolução dos
volumes no SAABRMF e no Pacoti com e sem estas transferências.
No ano de 1998 o aporte ao SAABRMF foi praticamente nulo, não dando
sequer para atender a demanda no período de chuvas. Com a limitação da
transferência da EB-1 e EB-2 e canal Ererê-Pacoti, em 5,1 m³/s, as simulações
indicaram que o Pacoti sofreria depleção para níveis inferiores à cota 36 m, o que
causaria o corte da ligação por gravidade dos canais e túneis, entre o Pacoti, Riachão
e o Gavião. Assim tornou-se necessário instalar uma EB auxiliar que permitisse
manter um nível operacional mínimo para garantir transferência do Riachão para o
Gavião. Nas Figuras 6 e 7 percebe-se claramente a necessidade desta EB, pois em
torno de jun/98, não era mais possível manter o nível do Gavião na cota 35 m e o
mesmo começou a sofrer depleção. A CAGECE instalou então uma EB auxiliar
somente para garantir a vazão mínima na ETA-Gavião. Em novembro/98 a EB
auxiliar no Pacoti, com capacidade para 10 m³/s, entrou em operação e os níveis do
Riachão e Gavião foram recuperados artificialmente no período de estiagem em
detrimento do volume acumulado no Pacoti.
Ainda em 1998, com o Acarape também em condições críticas, foi construída
uma adutora interligando o Gavião com a adutora do Acarape, que, em dez/98,
permitiu o suprimento das indústrias e populações (300.000 habitantes) ao longo da
adutora, através da inversão do fluxo.
Com os prognósticos pessimistas para 1999, outras intervenções foram
267
planejadas. Naquela data, com a otimização das transferências internas no
SAABRMF, os açudes atingiram os respectivos limites mínimos e a solução passou
a exigir o aporte externo.
Planejar e operar o sistema de perenização dos Vales do Jaguaribe e Banabuiú
quando seus principais reservatórios Orós e Banabuiú encontravam-se com níveis
de recarga abaixo do esperado para iniciar a operação do segundo semestre de
1999 foi um desafio para a Comissão de Usuários, dos Comitês das sub-bacias do
Jaguaribe e da COGERH no VI Seminário de Planejamento e Operação das Águas,
ocorrido na cidade de Limoeiro, em julho de 1999, com a presença de 18 cooperativas;
23 entidades representativas da sociedade civil (e.g. sindicatos, paróquias,
associações, colônias, fundações, conselhos, sociedades, comissões etc.); 24
instituições estaduais, 7 instituições federais; 18 prefeituras e câmaras municipais;
5 ONG´s e 9 empresas e escritórios de assessoria técnica. Os açudes Orós e
Banabuiú acumulavam, respectivamente, 47% e 20,2% de suas capacidades totais,
representando em volume 911x10
6
m³ e 364x10
6
m³ (Figura 9).
Aliada a esta situação existe a diversidade dos usos das águas, que leva a
formação de grupos de interesse políticos diferenciados. Destacam-se, entre estes:
-a perenização de 20.000 ha no Vale do Jaguaribe e 6.000 ha no Vale do
Banabuiú, que unifica os interesses dos irrigantes,
-o abastecimento humano e animal das 19 cidades dos Vales do Jaguaribe
e Banabuiú;
-os pescadores profissionais que tem no açude a sua principal atividade;
-os vazanteiros das bacias hidráulicas dos açudes que vêem as águas dos
açudes afastarem-se das suas plantações ocasionando custos de
tombamento que encarecem ou inviabilizam suas culturas.
Acrescentou-se a este contexto a situação dos açudes que abastecem a
Região Metropolitana de Fortaleza que tiveram recargas muito abaixo do esperado
para suprir suas necessidades, o que implicou mais uma vez na necessidade de
negociação da ampliação das vazões do Canal do Trabalhador.
Os resultados obtidos no VI Seminário de Planejamento mesmo não atendendo
integralmente aos diversos interesses dos usuários dos vales perenizados do
Jaguaribe e Banabuiú demonstrou o grau de maturidade da Comissão dos Usuários,
dos Comitês de Bacia e dos órgãos gestores das águas. Prevaleceu neste seminário
como nos demais o bom senso e a capacidade de argumentação tanto por parte dos
usuários bem como dos órgãos gestores das águas. O consenso se estabeleceu por
meio da argumentação e do diálogo democrático capaz de gerar entendimentos,
que se sobrepôs aos interesses individuais, garantindo o possível para os diversos
grupos de interesse COGERH (1999).
268
Em contrapartida às vazões transferidas do Sistema Jaguaribe, a COGERH
tem realizado uma série de ações de Gestão de Recursos Hídricos com recursos
oriundos da cobrança pelo uso da água praticada para os setores industrial e de
saneamento na RMF.
As ações estruturais no Canal do Trabalhador e a negociação com os usuários
do Vale do Jaguaribe foram realizadas com sucesso, o que permitiu ao SAABRMF
sustentar por mais um ano as demandas, tendo inclusive a demanda da RMF crescido
10%, enquanto que outras cidades como Campina Grande, Recife e São Paulo
(Figura 10) sofriam severo racionamento.
As despesas realizadas pela COGERH, no período de 1997 a 1999 com
todas as obras, manutenção e operação do SAABRMF incluindo os mananciais,
canais, adutoras e EB’s foram da ordem de R$ 20 milhões.
Em 2000, finalmente, após 3 anos consecutivos de baixas recargas nos
mananciais do SAABRMF, as chuvas contribuíram e a acumulação recuperou os
níveis de ago/1997.
Com o novo aporte ocorrido em 2001 o SAABRMF encontra-se em uma
situação mais tranqüila em termos de acumulação e por estar com toda a infra-
estrutura pronta para entrar em operação sem necessitar de grandes intervenções.
Cabe aqui salientar a situação crítica em que se encontram os vales do Jaguaribe e
Banabuiú, estando os consumos racionados a 50% e a vazão liberada pelo Orós
não é suficiente para atender todos os usos no vale, e por isso, a transferência pelo
Canal do Trabalhador encontra-se em níveis mínimos. Outro fato digno da nota é a
limitação do consumo de energia tendo em vista a crise energética por que passa
atualmente o Brasil, em especial a região NE.
Para garantir a transferência de água do Jaguaribe para o SAABRMF, além
das ações estruturais, foram desenvolvidas ações de controle dos usuários (irrigação
e abastecimento humano) ao longo do Canal do Trabalhador, incluindo outorga,
medição e cobrança. Para isso foi formada uma Comissão de Usuários que
acompanha mensalmente as ações e operação efetuada pela COGERH e participa
das negociações com os usuários do Jaguaribe sobre as vazões a serem transferidas.
A Tabela 4 apresenta os volumes bombeados na EB Itaiçaba para
abastecimento dos usos ao longo do Canal do Trabalhador e reforço do SAABRMF.
O volume total bombeado no período de 1997 a 1999 atingiu o considerável valor de
168,53 x10
6
m³. Em 2000 o bombeamento foi mantido como uma medida de
segurança e para aproveitar ao máximo as águas que estavam vertendo sobre a
barragem de Itaiçaba.
269
A Figura 9 apresenta a evolução do volume acumulado nos Açudes Orós e
Banabuiú, no período de 1981 a 2001.
Além das ações citadas foram desenvolvidas atividades de monitoramento
quantitativo e qualitativo ao longo do SAABRMF, nos mananciais e nas seções de
controle indicadas na Figura 2.
No que se refere à qualidade da água bruta do Sistema metropolitano, o
principal parâmetro a ser considerado é a concentração de cloretos. O índice
recomendado é de 250mg/l, e o limite é 300 mg/l. Ressalte-se que no segundo
semestre do ano, a concentração de cloretos nas águas dos açudes aumenta em
decorrência da elevada evaporação. Como se pode observar na Figura 11, a água
proveniente do rio Jaguaribe “adocica” as águas do SAABRMF no segundo semestre
do ano. Assim a manutenção da transferência de água do rio Jaguaribe se justifica
não somente pelos aspectos quantitativos como também pelos aspectos relacionados
à manutenção da qualidade da água bruta dentro dos padrões recomendados.
Quanto às ações de controle ambiental, foram desenvolvidas atividades
relacionadas a controle da pesca e das áreas de preservação. Para isso foram
instalados Postos de Operação de Reservatórios, policiamento a cavalo e em barcos,
construção de cercas nos principais mananciais etc. A Figura 12 apresenta uma
imagem de satélite da região no entorno do Aç. Gavião, onde se pode observar a
pressão urbana sobre este importante manancial.
Como ações em fase de desenvolvimento e implantação, podemos citar:
-Construção do Açude Aracoiaba na Bacia do Rio Choró, a montante do
Pacajús, que aumentará a vazão regularizada do SAABRMF.
-Construção do Açude Castanhão, na Bacia do Jaguaribe, com capacidade
para 4,5x10
9
m³.
-Construção do eixo de integração Castanhão – RMF.
-Elaboração de um sistema de suporte à decisão, para permitir uma operação
mais otimizada do SAABRMF, incluindo as restrições e características,
como também análise de risco hidrológico e operacional.
-Estudos de transferência do Rio São Francisco e Tocantins.
-Ampliação das vazões na EB-1 e EB-2 e canal Ererê-Pacoti para 7 m³/s.
-Projeto de desvio do Açude Ererê para evitar problemas de poluição e
risco de contaminação por acidentes na BR-116.
270
Encontra-se em andamento no Instituto de Pesquisas Hidráulicas – IPH,
uma tese de Doutoramento que tratará de um estudo crítico sobre a eficiência
operacional do SAABRMF que poderá fornecer maiores subsídios para o seu
aprimoramento.
A Figura 13 apresenta um gráfico com os volumes vertidos na barragem de
Itaiçaba. Conforme se pode observar o volume sangrado foi de 1.200x10
6
m³ em
1999, 1.400x10
6
m³ em 2000, e 150x10
6
m³, em 2001, totalizando 2.750x10
6
m³.
Estas vazões devem-se essencialmente à contribuição da Bacia do Salgado no
período de chuvas. Com a construção do Castanhão este volume não será “perdido
para o mar”, melhorando assim a garantia no vale do Jaguaribe e no SAABRMF.
COMENTÁRIOS
Para garantir a proteção contra as secas excepcionais, que duram vários
anos, os grandes açudes pagam um tributo altíssimo. Como eles têm que guardar
água dos anos normais para enfrentar os anos de seca, precisam ser mantidos o
mais cheio possível, o que faz com que a sua disponibilidade média anual, para
atendimento das demandas, seja muito baixa, cerca de 20 a 30% da sua capacidade
de acumulação. Decorre disso, que os grandes açudes perdem por evaporação,
que na região semi-árida atinge mais de 2000 mm/ano, a maioria de suas águas
acumuladas.
Esta exigência é mal compreendida pelo grande público, que vê no fato, um
desperdício, tendo a falsa impressão de que a região dispõe de muita água acumulada,
e de que são pouco exploradas.
As previsões climatológicas vêm sendo utilizadas como ferramenta auxiliar
no gerenciamento dos recursos hídricos do Ceará, particularmente no planejamento
operacional do SAABRMF, desde 1996 quando a Companhia de Gestão de Recursos
Hídricos do Ceará – COGERH assumiu a administração, operação e manutenção
dos mananciais, estações de bombeamento e canais que compõem este Sistema.
Os modelos de previsão climática acoplados com modelos hidrológicos são
ferramentas essenciais para a boa gestão dos recursos hídricos no semi-árido, e
devem ser desenvolvidos para permitir uma maior acurácia das informações.
Através das ações de gerenciamento dos estoques de água dos açudes
metropolitanos e da importação de água do açude Orós, situado a mais de 400km
de distância, conseguiu-se manter, sem nenhuma restrição, através da exploração
máxima possível da sinergia do SAABRMF, o atendimento das demandas para o
abastecimento de uma população de cerca de dois milhões e meio de habitantes e
271
de todo o complexo industrial responsável por 75% do PIB Industrial do Estado,
apesar da ocorrência de três anos consecutivos de seca na região.
O planejamento e operação dos sistemas que perenizam os vales do Jaguaribe
e Banabuiú, a partir dos reservatórios Orós e Banabuiú, constituem parte importante
no processo de gestão participativa e descentralizada dos recursos hídricos no Estado
do Ceará, servindo como instrumento para a utilização racional da água bem como
facilitar o entendimento mais abrangente das diversas demandas.
Na luta da humanidade contra o caos e aumento da entropia, a Gestão dos
Recursos Hídricos aliada à melhoria dos modelos climáticos é capaz de propiciar
um cabedal suficiente para que os efeitos das variações no regime hídrico tornem-
se uma lembrança somente para registro histórico e poemas antigos como a “qasida”
apresentada no início deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COGERH; 1999. “Relatório do VI Seminário de Planejamento e Operação das
Águas dos Vales do Jaguaribe e Banabuiú”, Fortaleza-CE.
COGERH; 2000. “Plano de Gerenciamento das Águas das Bacias Metropolitanas”.
Fortaleza – CE.
HOURANI, A.H.; 1994. “Uma história dos povos árabes”. Ed. Companhia das
Letras, São Paulo-SP, 523 p.
IBGE; 2000. “Censo 2000”. www.ibge.gov.br
MENESCAL, R.A. & Costa, M.P.; 1998. “Levantamentos Batimétricos em
Reservatórios da Região Metropolitana de Fortaleza”. 4º Simpósio de Recursos
Hídricos do Nordeste, Campina Grande - PB.
MENESCAL, R.A.; Oliveira, S.K.F.; Fontenelle, A.S. & Vieira, v.p.p.b.; 2001a.
“Acidentes e Incidentes em Barragens no Estado do Ceará”. XXIV Seminário
Nacional de Grandes Barragens, Anais, Fortaleza – CE.
MENESCAL, R. A.; Figueiredo, N.N.; Franco, S.R. 2001b. “A problemática das
Enchentes na RMF”. XIV Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Anais,
Aracaju - SE.
TERRA; 2001. www.terra.com.br.
272
Figura 1 - Bacias hidrográficas do Estado do Estado do Ceará, em destaque as
Bacias Metropolitanas, onde se encontra a RMF
273
Figura 2 - Mapa com os principais aspectos do SAABRMF, incluindo o Sistema
Jaguaribe.
274
Figura 3 - Diagrama perfilar esquemático do SAABRMF
275
Figura 4 - Esquema do balanço hídrico do SAABRMF no mês de outubro de 1999.
276
Figura 5 - Variação mensal do volume armazenado nos açudes do SAABRMF. (1994 a 2001)
277
Figura 6 - Evolução dos volumes acumulados nos açudes do SAABRMF (1992 a 2001)
278
Figura 7 - Cota do nível d’água dos açudes do SAABRMF
279
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
24,025,026,027,028,029,030,031,032,033,034,035,035,5
Cota (m)
V
o
l
u
m
e
(
x
1
0
³
m
3
)
-30.000
-25.000
-20.000
-15.000
-10.000
-5.000
0
D
i
f
e
r
e
n
ç
a
(
x
1
0
³
m
3
)
Batimetria (x10^3 m3)
Projeto (x10^3 m3)
Diferença (x10^3 m3)
Figura 8 - Comparação do volume de projeto do Açude Gavião e o obtido por
estudos batimétricos
Tabela 1 – Municípios que integram a RMF
280
Figura 9 - Evolução do volume acumulado nos Açudes Orós e Banabuiú, de 1981 a 2001
281
Controle do fornecimento começou no ano passado
Jornal do Comércio
Recife – 19.02.1999
Desde o ano passado, a população do Recife e da região metropolitana convive com racionamento de
água, por causa do baixo índice de armazenamento do produto nas barragens que abastecem a região.
Até o dia 22 de março do ano passado, o fornecimento de água no Recife seguia o esquema de 20 horas
com o produto e 28 horas sem. A partir do dia 23, a população passou a ser abastecida no regime de
18 horas com água e 30 horas sem.
O racionamento foi intensificado no dia 1º de agosto de 1998 para 24 horas com água e 48 horas sem.
Quatro meses depois, no dia 10 de dezembro, a Compesa anunciou novo esquema para o fornecimento:
76 horas sem água e 20 com o produto. Sem perspectivas de chuvas, no dia 21 de janeiro deste ano o
racionamento passou a ser de 20 horas com água e 100 horas sem.
MUDANÇAS - Em Olinda, até o dia 30 de junho do ano passado a população recebia água dia sim, dia
não. A partir do dia 1º de julho o racionamento passou para 24 horas com água e 48 horas sem. Dia
11 de novembro houve mudança: 24 horas de fornecimento e 72 horas de torneiras vazias. Em 21 de
janeiro deste ano, Olinda passou a seguir o esquema do Recife: quatro dias sem água e um com o
produto.
Racionamento de água vai afetar 532 bairros de São Paulo
Quarta, 24 de maio de 2000, 20h48min
O racionamento de água na cidade de São Paulo vai afetar 532 bairros e uma população estimada em
3 milhões de pessoas - de um total estimado de 10,5 milhões no município -, a partir da quinta-feira
(1º) da próxima semana. São todos os bairros da zona sul e parte da zona sudoeste abastecidos pela
Represa de Guarapiranga. A relação oficial dos bairros incluídos no rodízio foi divulgada hoje pela
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp). Na próxima semana a Sabesp
começa a veicular uma campanha pedindo à população que economize água.
O racionamento, previsto para durar até o fim de outubro funcionará no sistema 2 por 1 - dois dias
com água e um sem. Os bairros foram agrupados em três blocos. No mês, cada bloco ficará ao todo dez
dias alternados sem água. No primeiro dia do racionamento faltará água em bairros das regiões do
Capão Redondo, Vila Mascote, Butantã, Vila Mariana, Americanópolis, Capela do Socorro e Jardim
Arpoador.
Outras regiões incluídas no rodízio: Morumbi, Pirajuçara Vila Olímpia, Chácara Flora, Taboão da
Serra, Embu, Interlagos e Jabaquara. Em vários casos, moradores de um mesmo bairro ficarão sem
água em dias diferentes. Isso poderá ocorrer até com moradores de uma mesma rua. Muitos bairros
têm a sua área geográfica total incluída no rodízio; outros, parcialmente.
O secretário de Estado dos Recursos Hídricos, Antônio Carlos Mendes Thame, explicou que isso deve
ocorrer porque há locais em que adutoras diferentes abastecem um mesmo bairro ou rua. A Assessoria
de Imprensa da Sabesp informou que, nos casos em que o bairro está no rodízio parcialmente,
moradores que quiserem saber se a rua onde moram terá racionamento podem ligar para o telefone
195.
Normalização - Nos dias de falta d’água, o fechamento do reservatório das respectivas regiões será à
zero hora e a reabertura, 24 horas depois. A Sabesp informou que a normalização do abastecimento
após a reabertura dos reservatórios poderá levar até seis horas, dependendo da localização do imóvel.
Thame disse que o objetivo do racionamento é adiar o risco de “colapso” na Guarapiranga. O rodízio
vai reduzir a captação na represa.
Fonte: Terra (2001)
Figura 10 - Reportagens relatando racionamentos
nas cidades de Recife e São Paulo
282
Figura 11 - Concentração de cloretos ao longo do SAABRMF
em fevereiro de 2001.
283
Figura 12 -Imagem de satélite Landsat ETM 7, resolução 15 m, composição
R4G3B, de 07.10.1999, mostrando a pressão urbana nos arredores dos açudes
Gavião e Riachão.
284
Figura 13 - Evolução dos volumes vertidos (x10
6
m
3
) na barragem de Itaiçaba.
285
Tabela 2 - Evolução dos volumes acumulados (x10
6
m
3
) nos açudes do
SAABRMF (1997 a 2001),
286
Tabela 3 - Relação das principais intervenções operacionais realizadas nas
estruturas hidráulicas do SAABRMF.
287
Tabela 3 (continuação)
288
Tabela 4 - Volume Mensal Transposto da Bacia do Rio Jaguaribe para o SAABRMF pelo Canal do Trabalhador
289
AS BARRAGENS E AS ENCHENTES
Rogério DE ABREU MENESCAL
1
,
Eng. Civil, M.Sc. – Coordenador – rogério@menescal.net
Antônio NUNES DE MIRANDA
1
Engenheiro Civil, PhD – Consultor –antoniomiranda@baydenet.com.br
Ernesto DA SILVA PITOMBEIRA
1
Engenheiro Civil, PhD – Consultor – glauber@ufc.br
Daniel SOSTI PERINI
1
Engenheiro. Civil – dsperini@terra.com.br
RESUMO
Desastres naturais, principalmente os relacionados com a água, sempre
ocorreram, contudo, o crescimento demográfico associados à degradação do meio
ambiente, faz com que esses desastres tomem proporções gigantescas, com um
elevado custo social, econômico e ambiental. Este trabalho apresenta uma
metodologia para o diagnóstico da segurança de barragens no território nacional,
associa-o aos eventos naturais, como enchentes, e reporta a situação atual dos
trabalhos, bem como as futuras ações a serem tomadas. Refere-se ao projeto de
cadastramento de barragens, as quais atendam a critérios pré-definidos pelo
Ministério da Integração Nacional, através de preenchimento de ficha cadastral
elaborada de forma a propiciar informações valiosas para o trabalho de prevenção
de emergências. Trata também da apresentação da metodologia para a inspeção de
barragens, as quais não possuam uma metodologia própria, apresentada através de
ficha de inspeção acompanhado do respectivo manual.
PALAVRAS CHAVE:
Barragem, Segurança de barragens, Eventos extremos.
1
Proágua/Semi-árido, SGAN quadra 601 – Ed. Sede da CODEVASF – sala 416,
CEP 70830-901, Fone: (61)223-1550
290
ABSTRACT
DAMS AND FLOODS
Natural disasters, mainly those related with water, have always occurred,
however, the demographic increase, summed to huge environment degradation's
process, gave to these disasters an enormous proportion, with a high, social, economic
and ambient, price. This work presents a methodology for the Brazilian's dams
security diagnosis, reports the current stage of the work in process, and shows the
future actions to be taken in order to accomplish the goal. It refers to the registration
of dams, that should match some predefined characteristics by filling a form
elaborated in order to provide valuable information which is useful for preventing
emergencies. It also brings a methodology for inspecting dams, aimed to those
which still do not have a proper methodology, presented through an inspection form
and its guidelines.
KEY-WORDS
Dam, Dam svents.
1 – INTRODUÇÃO
A água é fundamental para o desenvolvimento de qualquer povo, e, desde os
tempos mais remotos, o homem, tem fixado sua moradia e estabelecido suas
comunidades próximas de cursos de rios, na beira de lagos, fontes de água, dentre
outros, de forma a garantir seu sustento e seu desenvolvimento.
Desastres naturais, principalmente os relacionados com a água, sempre
ocorreram, contudo, os crescimentos demográficos, associados à degradação do
meio ambiente, fizeram com que esses desastres tomassem proporções gigantescas,
com um elevado custo social, econômico e ambiental. Ao aumento na freqüência e
magnitude de enchentes, decorrente desta degradação, soma-se o grande número
de pessoas que moram em áreas de risco, potencializando o problema.
Segundo Menescal et al (2001), a ocorrência de enchentes encontra-se
associada, a priori, a duas causas básicas, os fatores climáticos, ou seja, intensidade
e duração das precipitações que ocorrem na área das bacias, e os fatores
fisiográficos (e.g. área, formato, declividades, tipo do solo, cobertura vegetal etc.),
que determinam o maior ou menor grau com que são sentidos os efeitos de uma
precipitação nas bacias hidrográficas. Outro fator determinante para a manifestação
de enchentes é o desmatamento e a ocupação desordenada das áreas de várzeas,
291
com conseqüente assoreamento do leito dos cursos d'água. Esse tipo de degradação
é relativamente comum no território das bacias metropolitanas, contribuindo para
agravar a incidência de enchentes.
Observa-se assim que as populações mais pobres são desproporcionalmente
as mais atingidas e, geralmente, possuem pouca capacidade de recuperação,
agravando o problema da pobreza. Menescal et al.(2001) apresenta uma relação
das principais doenças relacionadas ao meio hídrico.
Neste contexto também se enquadram as barragens, que por um lado
regularizam rios, amortecem ondas de cheias, armazenam água para abastecimento
humano e propiciam a geração de energia hidrelétrica, mas que por outro lado
devem ser capazes de suportar as condições adversas às quais se deparam, para
não potencializarem os efeitos das enchentes, ou até mesmo ser o fator gerador de
enchentes, como recentemente ocorrido na barragem de Camará, no Estado da
Paraíba, que .rompeu na noite de 17/06/2004, liberando para jusante cerca de 17
milhões de metros cúbicos de água, provocando pelo menos seis mortes, mais de
1500 desabrigados e destruição de centenas de casas nas cidades de Alagoa Grande
e Mulungu.
Somente em 2004 estima-se que mais de 300 barragens, de diversos tamanhos
e tipos, tenham se rompido em todo o Brasil, muitas delas pela incapacidade de
suportar os eventos de cheia ocorridos. Neste sentido, o acompanhamento do
comportamento das barragens é fundamental para o controle e mitigação do efeito
das enchentes.
Menescal e Miranda (1997) propõem um Plano de Ações Emergenciais para
situações operacionais críticas em barragens que expõem as populações a jusante
de um vale ao risco de ruptura ou descarga descontrolada.
Estima-se que hoje existam cerca de 30.000 barragens somente no Estado do
Ceará, algumas delas com mais de 100 anos. No âmbito nacional este valor pode
ser estimado em 300.000, considerando barragens de todos os tamanhos e tipos. As
barragens envelhecem e, como todas as outras obras, têm um prazo de vida útil que
somente pode ser prolongado com esforços especiais de manutenção e de
recuperação de seus mecanismos e estruturas.
Hoje, à necessidade de construção de novas barragens, soma-se à preocupação
com a recuperação e manutenção de barragens já existentes. Pelos mais diversos
motivos, muitas destas obras não tiveram ao longo dos anos os cuidados necessários
à sua manutenção. Estes motivos vão desde comportamentos arraigados em nossa
cultura, que privilegiam a construção de novas barragens em detrimento da garantia
de recursos para a operação e manutenção das existentes, até a extinção de órgãos
292
(como o antigo DNOS) que deixou suas barragens numa espécie de limbo
administrativo. Não só devido à falta de cuidados, mas também ao envelhecimento
natural das barragens, chegou-se a uma situação que precisa ser de imediato
corrigida, sob o risco de elevados prejuízos sociais e ao patrimônio nacional.
Tendo em vista a ocorrência de acidentes recentes com barragens, decorrentes
da intensa precipitação que assolou principalmente o nordeste brasileiro no início
deste ano, somado à situação atual, onde existem barragens sem a correta inspeção
e manutenção, barragens construídas sem critérios por particulares, e barragens
ainda desconhecidas pelos órgãos públicos responsáveis, o Ministério da Integração
Nacional (MI) adotou uma postura pro ativa. Contou com a parceria de suas
vinculadas (DNOCS e CODEVASF), no sentido de estabelecer metodologia de
prevenção através do diagnóstico periódico da situação sobre a segurança de
barragens.
Em atendimento à recomendação do Comitê Federal de Articulação das Ações
de Emergência, foram efetuadas reuniões com diversas instituições, onde foram
discutidos assuntos relacionados à situação de calamidade e a estratégia a ser
adotada pelo MI para efetuar o levantamento da situação de barragens. Ficou
decidido que se estabeleceria uma metodologia sustentável e não apenas para atender
situações de emergência. Nascia a proposta de metodologia para diagnóstico da
segurança de barragens no Brasil.
A metodologia, apresentada a seguir, é fruto de diversas reuniões e discussões
com vários órgãos fiscalizadores e proprietários de barragens nos níveis federal e estadual.
2 – METODOLOGIA PROPOSTA
A metodologia proposta a seguir visa o diagnóstico da segurança de barragens
destinadas à acumulação de água (p.ex. abastecimento humano, irrigação,
piscicultura, navegação, recreação etc.), ao aproveitamento de potenciais hidráulicos,
à disposição final ou temporária de estéril e de rejeitos de mineração e à acumulação
de resíduos industriais existentes em todo o território nacional.
Inicialmente coube definir um critério para a abrangência das ações. Assim,
considerando a grande quantidade e diversidade de barragens existentes em todo o
território nacional, a metodologia proposta está sendo aplicada, prioritariamente,
para as barragens que apresentem pelo menos uma das seguintes características:
I - altura do maciço, contada do nível do terreno natural à crista, maior ou
igual a quinze metros;
II - capacidade total do reservatório maior ou igual a cinco milhões de metros cúbicos;
293
III - reservatório que contenha resíduos tóxicos ou potencialmente tóxicos;
IV - riscos, decorrentes de mau funcionamento da barragem ou de sua ruptura,
inaceitáveis, em termos econômicos, sociais, ambientais ou de perda de vidas humanas.
Cumpre observar que mesmo não estando enquadrada em um desses critérios,
os empreendedores/órgãos fiscalizadores poderão, em função de peculiaridades do
local e da barragem, incluí-la como prioritária.
Para clareza de comunicação cabe estabelecer as seguintes definições:
Barragem: qualquer obstrução em um curso permanente ou temporário de
água, ou talvegue, para fins de retenção ou acumulação de substâncias líquidas ou
misturas de líquidos e sólidos, compreendendo a estrutura do barramento, suas
estruturas associadas e o reservatório formado pela acumulação. Diques para
proteção contra enchentes e aterros-barragem de estradas também se incluem
nessa definição.
Empreendedor: agente privado, paraestatal ou governamental, com título de
propriedade das terras onde se localiza a barragem, ou que explore a barragem
para benefício próprio ou da coletividade;
Segurança de Barragem: condição em que a ocorrência de ameaças impostas
por uma barragem à vida, à saúde, à propriedade ou ao meio ambiente se mantém
em níveis de risco aceitáveis;
Risco: probabilidade de ocorrência de evento adverso, geralmente associada
com a magnitude de suas conseqüências;
Órgão Fiscalizador: autoridade do poder público responsável pelo ato
administrativo de outorga de direito de uso dos recursos hídricos, de regime de
aproveitamento de recursos minerais, de licenciamento ambiental, de autorização
de uso de potencial hidráulico e de outras autorizações exigidas para a construção
e operação da barragem, que deverá exigir do empreendedor o atendimento dos
padrões necessários à segurança da obra.
Para a implantação de uma metodologia que permita a orientação de ações de
curto, médio e longo prazos e que possua mecanismos que garantam a sua
sustentabilidade, levando em conta os aspectos institucionais e legais, são propostas
ações em 3 grupos. São elas:
a)Barragens de propriedade ou de responsabilidade do MI-Ministério da
Integração Nacional;
b)Barragens de usos múltiplos em todo o território Nacional;
294
c)Apoio a medidas que permitam o estabelecimento de um arcabouço legal/
institucional que garanta a continuidade de ações preventivas nos próximos anos
É importante observar que as ações nesses grupos estão sendo desenvolvidas
simultaneamente.
A seguir descrevemos de forma sumaria em que consistem as ações em cada
um desses grupos.
a) Barragens de propriedade ou de responsabilidade do MI: As obras
deste grupo incluem as construídas pelo DNOCS, CODEVASF, DNOS e SUDENE,
além das conveniadas pelo MI com Estados e Municípios. Para este grupo está
havendo a participação direta de equipes do MI, DNOCS e CODEVASF.
Cumpre observar que já haviam levantamentos realizados pelo DNOCS e
CODEVASF que estão sendo atualizados com informações após o período de chuvas.
b) Barragens de usos múltiplos em todo o território Nacional: As obras
deste grupo incluem as barragens construídas para fins de acumulação de água
(p.ex. abastecimento humano, irrigação, piscicultura, navegação, recreação etc.),
ao aproveitamento de potenciais hidráulicos, à disposição final ou temporária de
estéril e de rejeitos de mineração e à acumulação de resíduos industriais líquidos.
Diques para proteção contra enchentes e aterros-barragem de estradas também se
incluem nessa definição.
As ações desse grupo estão sendo desenvolvidas pelas equipes designadas
pelos órgãos fiscalizadores e pelos empreendedores nos Estados e Municípios. Para
uniformização dos procedimentos o MI está disponibilizando especialistas para
esclarecer dúvidas e treinar as equipes dos diversos empreendedores e órgãos
fiscalizadores.
As atividades inicialmente previstas para esses dois grupos consistem de:
i) Designação e treinamento de equipes;
ii) Elaboração do diagnóstico das barragens;
iii) Preenchimento das fichas cadastrais;
iv) Elaboração dos projetos de recuperação;
v) Implantação das intervenções.
Cumpre observar que a agilidade no cumprimento dessas atividades será
variável dependendo da capacidade operacional das entidades, Estados e
empreendedores envolvidos.
295
Para que os empreendedores/órgãos fiscalizadores, Estados e Municípios
forneçam todas as informações solicitadas, está sendo estruturada uma forma de
vincular a liberação de recursos para manutenção/recuperação ao cumprimento
das exigências.
Considerando o estado de abandono de muitas dessas obras, esse levantamento
deverá implicar em uma demanda significativa de recursos para efetuar a
manutenção/recuperação das barragens existentes. Assim, um apoio financeiro,
inclusive a particulares, está sendo viabilizado pelo MI e suas vinculadas.
As informações coletadas nestes dois grupos estão alimentando o cadastro
Nacional de Barragens (CNB). O CNB consiste de informações sobre as barragens
existentes ou em construção que se enquadram nos critérios de priorização indicados
anteriormente. Entretanto, as informações sobre obras fora dos critérios não fica
prejudicada, podendo esses critérios serem objeto de reavaliação no futuro para
inclusão de um maior universo de obras.
O CNB foi concebido como um banco de dados georeferenciado permitindo o
cruzamento de informações de uso e ocupação de solo, cidades/localidades, estradas etc.
Considerando que a Agência Nacional de Águas (ANA) tem a responsabilidade
legal, pela Lei 9984/2000, para implantar o Sistema Nacional de Informação de
Recursos Hídricos e já dispõe dos meios operacionais adequados para iniciar a
implantação do banco de dados georeferenciado, o cadastro nacional de barragens
ficará sob sua responsabilidade.
A ANA está obtendo a relação e localização de obras autorizadas ou de
propriedade de órgãos federais, estaduais e municipais.
Considerando o baixo nível de conhecimento das obras existentes em alguns
Estados, está sendo negociado pelo MI e ANA uma parceria com o INPE para
efetuar levantamento expedito dos espelhos d'água. Esse levantamento consiste na
interpretação de imagens de satélite, as mais recentes possíveis, de períodos após
boas precipitações e com baixa cobertura de nuvens e permitirá a identificação de
acumulações com espelhos d'água superior a 5 ha, que teriam suas coordenadas
geográficas e UTM registradas. As informações obtidas serão, posteriormente
submetidas à complementação, incluindo inspeções de campo. Este procedimento
já tem sido adotado com sucesso por diversas entidades, permitindo um bom grau
de precisão no diagnóstico das barragens.
A idéia inicial e de que para todas as barragens com espelho d'água superior
a 25 ha (aproximadamente 5 milhões de m3), identificadas nas imagens, deverá ser
solicitado o cadastro no CNB.
296
A ficha cadastral da barragem contém informações mínimas que permitem a
identificação do seu risco potencial, o que será útil na etapa de priorização das
intervenções. Consistem basicamente de informações das obras como o nome, a
localização, usos atuais, o histórico, as características técnicas (e.g. altura do maciço,
cidades a jusante/distância, tipo de material do maciço, dimensões etc.), tipo de
material acumulado, a relação de projetos e desenhos existentes da obra, existência
de manutenção rotineira, situação geral da obra e informações sobre o empreendedor.
Para as obras classificadas como prioritárias (categorias de risco médio e
elevado) deverá ser exigido o preenchimento complemento do cadastro.
Para a elaboração do diagnóstico das barragens, que ainda não contam com
uma metodologia de inspeção própria, o MI desenvolveu uma ficha de inspeção a
qual permite a orientação do empreendedor para a verificação das condições de
manutenção e segurança das barragens.
Para o preenchimento das fichas de inspeção os responsáveis pela obra deverão
indicar profissionais que receberão treinamento específico, a fim de garantir um
padrão mínimo de uniformidade das informações.
Com essas inspeções será possível identificar as intervenções emergenciais
necessárias (e.g. regras operacionais dos dispositivos de descarga, obras
emergenciais, alerta á Defesa Civil etc.).
Com base nessa inspeção também poderá ser elaborado um orçamento
preliminar das intervenções emergenciais, em caráter de urgência, e as menos
prementes, para etapas posteriores.
Alguns dados da ficha de inspeção, também são utilizados para o preenchimento
das fichas de cadastro.
Para a transferência dos recursos far-se-á necessário elaborar um orçamento
detalhado das intervenções selecionadas com base na disponibilidade.
c) Apoio a medidas que permitam o estabelecimento de um arcabouço
legal/institucional que garanta a continuidade de ações preventivas nos
próximos anos: Para este grupo foi sugerido o estabelecimento de um arcabouço
legal/institucional consistente, com definição clara de responsabilidades, fontes de
recursos, penalidades e sistema de informações a ser mantido e atualizado de forma
continuada.
Considerando a complexidade legal de atribuições estabelecida pelo texto
constitucional, assim como a descentralização de atividades inerente ao pacto
federativo, está sendo analisado e aperfeiçoado o texto do PL 1181/2003, que em
trâmite na Câmara dos Deputados.
297
3 – SITUAÇÃO ATUAL
Hoje, o MI já dispõe dos manuais de preenchimento da ficha cadastral (Ministério
da Integração Nacional, 2004) e da ficha de inspeção (Ministério da Integração
Nacional, 2004), que podem ser encontrados em seu site (www.integracao.gov.br).
Estes documentos resumem os esforços efetuados sobre a metodologia inicialmente
proposta de cadastro de barragens, e sobre a metodologia proposta para a inspeção
de barragens. Além desses manuais o MI disponibiliza o Manual de Segurança e
Inspeção de Barragens (Ministério da Integração Nacional, 2002).
O MI também está efetuando treinamento de equipes nos estados, deixando-
as aptas a realizar o preenchimento das fichas, bem como repassar o conhecimento
para outros usuários. Já foram efetuados treinamentos abrangendo aproximadamente
300 técnicos de diversos Estados (AL, BA, CE, ES, MG, PB, PE, PI, SE, RN, RS),
Distrito Federal e instituições, que estão aptos a propagar e a aplicar a metodologia
proposta. A Defesa Civil dos Estados está sendo incluída no processo para o auxilio
quanto aos treinamentos e a uma maior divulgação da Metodologia.
Em adição a estes procedimentos, o Ministro da Integração Nacional, Ciro
Gomes, enviou ofício a todos os Governadores de Estado e do Distrito Federal,
somado a ofício a todas as 5.562 prefeituras, para que eles iniciem o processo de
cadastramento de suas barragens.
Ainda foram encaminhados ofícios para os Ministros de Minas Energia, dos
Transportes, do Meio Ambiente e do Desenvolvimento Agrário, solicitando
informações sobre barramentos.
Decorridos aproximadamente 4 meses, foram encaminhadas respostas de
cinco Estados (Bahia, Pernambuco, Minas Gerais, Ceará e Acre), e
aproximadamente 170 prefeituras, resultando até o momento em 47 fichas de
cadastro e 21 fichas de inspeção preenchidas. Este quantitativo foi considerado
tímido, obrigando ao Ministério da Integração Nacional a reafirmar seu interesse
no recebimento das informações solicitadas. Neste sentido, novos ofícios foram
encaminhados aos Governos de Estado.
Encontra-se em fase de desenvolvimento e testes, um sistema informatizado
para o preenchimento e envio das informações cadastrais. Enquanto isso, as
informações obtidas já estão sendo encaminhadas para o banco de dados do CNB,
localizado na ANA.
Recentemente realizou-se reunião com representantes do Ministério das Minas
Energia, do Ministério dos Transportes, do Ministério do Desenvolvimento agrário,
e representantes do Ministério da Integração, com o propósito de envolver esses
298
órgãos na discussão e torná-los co-participes no processo, visto suas atuações como
proprietários, fiscalizadores, reguladores ou disciplinadores de obras de barragens
e por disporem de conhecimento técnico em seus campos de atuação e experiências
particulares no que cabe ao controle de cadastramento de suas obras.
Nesta reunião criou-se um grupo de trabalho, com representantes dos órgãos
envolvidos, para a unificação e acompanhamento do processo de cadastramento e
o aperfeiçoamento do Projeto de Lei n° 1.181/03, que propõe uma política nacional
para segurança de barragens e que se encontra em tramitação na Câmara dos
Deputados. Para a formalização desse grupo de trabalho está sendo proposta uma
Portaria Interministerial.
O objetivo principal do MI é estimular os proprietários e os órgãos fiscalizadores
a trabalhar de forma proativa, evitando ao máximo a necessidade de ações corretivas.
Mesmo assim, o MI tem apoiado na maioria dos pedidos que lhe chegam, seja pelas
ações da Defesa Civil, seja pelas ações de engenharia, como o caso exitoso da
barragem Joana, em Pedro II - PI, onde a pronta ação do MI evitou a ruptura da
obra, estimada em R$12 milhões, sem contar os danos sociais e ambientais.
O MI também está orientando os esforços para conscientizar os parlamentares
da importância de alocar verbas para a manutenção e recuperação da infra-estrutura
hídrica e não só para a construção de novas obras.
4 - DESAFIOS E COMENTÁRIOS FINAIS
O grande número de barragens existentes no Brasil, algumas abandonadas há
anos, outras construídas sem nenhum acompanhamento ou registro, muitas em
propriedades particulares, dificultam o levantamento e o cadastramento dessas
obras. Assim sendo, procura-se pela descentralização das ações até o nível municipal,
com orientação da Defesa Civil de cada Estado para elaboração de um diagnóstico
da situação da segurança de barragens em todo o Território Nacional.
Estima-se ser grande o número de barragens que estão necessitando de reparos
em geral, todas elas precisando ser mantidas corretamente, contudo, sabe-se que
reparos e manutenções exigem o aporte regular de recursos financeiros. Entende-
se que novas barragens devem continuar sendo projetadas e construídas, pois são
importantes para o desenvolvimento sustentável do país, mas é preciso garantir
também recursos para a recuperação e manutenção das existentes.
Os trabalhos propostos devem ser considerados como um processo inicial de
conscientização e concentração de esforços para que ao longo dos próximos anos
tenhamos estabelecido uma sistemática e um arcabouço legal/institucional
299
consistente e ágil, que permita um trabalho preventivo na manutenção da segurança
das barragens no Brasil em níveis de risco aceitáveis.
5 - Referências bibliográficas
MENESCAL,R.A; FIGUEIREDO,N.N.; FRANCO, S.R.; A problemática
das enchentes na região metropolitana de Fortaleza. Artigo apresentado no XXIV
Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Aracajú - SE, 2001.
____; MIRANDA, A.N.; O plano de ações emergenciais na gestão dos
recursos hídricos no Estado do Ceará Artigo apresentado no XXIV Seminário
Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza - CE, 2001.
MINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL. Manual de preenchimento
da ficha de cadastro de barragens, 2004. <http:// www.mi.gov.br>, acessado em
julho/2004.
____. Manual de preenchimento da ficha de inspeção de barragens, 2004.
<http:// www.mi.gov.br>, acessado em julho/2004.
____. Manual de Segurança e Inspeção de barragens, 2004. Internet: <http:/
/www.mi.gov.br/publicacoes/index.asp>, acessado em julho/2004.
WWI - Worldwatch Institute / UMA - Universidade Livre da Mata Atlântica.
A atividade Humana agrava desastres naturais, 2001. Internet: <http://
www.wwiuma.org.br>, acessado em julho/2004.
300
301
COMISSÃO DE MINAS E ENERGIA
PROJETO DE LEI N
o
1.181, DE 2003
Estabelece diretrizes para verificação da segurança de barragens de cursos
de água para quaisquer fins e para aterros de contenção de resíduos líquidos
industriais
Autor: Deputado LEONARDO MONTEIRO
Relator: Deputado FERNANDO FERRO
I – RELATÓRIO
A proposição em exame estabelece diretrizes para verificação da segurança
de barragens de cursos de água para quaisquer fins e para aterros de contenção de
resíduos líquidos industriais, bem como define obrigações dos empreendedores de
barragens.
O insigne autor justifica sua proposição com o argumento que a implantação
de barragens e aterros não tem obedecido a parâmetros mínimos de segurança.
Adicionalmente, informa da ocorrência de graves acidentes nessas instalações que
resultaram em grandes prejuízos materiais e ambientais.
Decorrido o prazo regimental (11/08/2003 a 20/08/2003), não foram
apresentadas emendas ao Projeto de Lei nº 1.181/03. Na seqüência, a Comissão de
Minas e Energia, em atendimento a requerimento de nossa autoria e apoiado por
vários deputados, promoveu audiência pública, realizada em 10 de setembro de
2003, para discussão da mencionada proposição antes da apreciação da aludida
proposição.
Nessa ocasião, ficou patente o elevado risco decorrente da inexistência de
Política Nacional de Segurança de Barragens e a necessidade da definição de um
agente público responsável pela sua implementação e pela coordenação dos vários
órgãos fiscalizadores de barragens. Ainda durante a mencionada audiência e em
documentos encaminhados posteriormente, os seguintes agentes apresentaram
sugestões de alteração do PL nº 1.181, de 2003: Federação Brasileira de Geólogos,
302
Centrais Elétricas Brasileiras S.A. – ELETROBRÁS e um especialista em recursos
hídricos.
As duas primeiras contribuições dizem respeito, essencialmente, aos requisitos
para concessão de autorização para construção de barragens de curso de água e
de aterros para contenção de resíduos industriais e foram acatadas haja vista a sua
pertinência. Já a terceira, sugere procedimentos gerais para a garantia de segurança
de barragens em todo o território nacional.
Ressalte-se ainda a interface do tema com as Leis: n
o
6.938, de 31 de agosto
de 1981 (Política Nacional do Meio Ambiente), Lei n
o
9.433, de 8 de janeiro de 1997
(Política Nacional de Recursos Hídricos), Lei n
o
9.605, de 12 de fevereiro de 1998
(Lei de Crimes Ambientais), Lei n
o
9.984, de 17 de julho de 2000 (cria a Agência
Nacional de Águas – ANA), Decreto-lei n
o
227, de 28 de fevereiro de 1967 (Código
de Minas) e a legislação que regulamenta o setor elétrico
Esta Lei também está em consonância com a Carta Magna, artigo 21, XVIII,
que prevê a competência da União para planejar e promover a defesa permanente
contra calamidades públicas, especialmente secas e inundações.
Na Comissão de Minas e Energia, coube-me, por designação do Senhor
Presidente, Deputado JOSÉ JANENE, elaborar o parecer sobre o mérito da
proposição.
É o relatório.
II - VOTO DO RELATOR
Os méritos da proposição elaborada pelo Deputado LEONARDO
MONTEIRO são indiscutíveis. Afinal, há muito se faz necessário ordenamento
legal sobre a segurança de barragem de cursos de água e de aterros de contenção
de resíduos líquidos, que, como se sabe, podem romper-se e acarretar perdas de
vida e grandes prejuízos materiais e econômicos.
A ameaça de perdas de vidas e de danos materiais torna-se evidente quando
se tem em conta que não se sabe, ao certo, quantas barragens existem no país.
Especialistas estimam que haja cerca de 300 mil barragens no Brasil, algumas das
quais construídas há mais de 100 anos. Para complicar ainda mais a situação, deve-
se assinalar que nesse total incluem-se cerca de 900 grandes barragens, que,
naturalmente, demandam maior atenção. Uma idéia da dimensão do problema, foi
bem retratada em 2004 nas diversas reportagens de jornais e informes indicando a
ocorrência de mais de 100 rupturas de barragens ocasionadas pelas enchentes
303
ocorridas no início do ano. Por esses informes, muitas dessas rupturas tiveram
repercussões graves envolvendo perdas de vidas humanas e danos materiais de
toda sorte.
Justamente por isso é que se afigura oportuno dar maior abrangência à proposta
de alteração legal em exame, por meio da apresentação de Substitutivo ao Projeto
de Lei nº 1.181, de 2003, o qual visa ao estabelecimento de Política Nacional de
Segurança para Barragens e à definição do órgão encarregado de zelar pela sua
implementação.
Este texto é produto de reuniões com alguns dos agentes que enviaram
sugestões e com representante do Comitê Brasileiro de Barragens, razão pela qual
estamos convictos de que a matéria sob comento foi objeto de inequívoco
aperfeiçoamento.
Uma das principais alterações que fizemos diz respeito à definição dos
instrumentos da supracitada política, a saber: a classificação da barragem por
categoria de risco, o projeto construtivo e o projeto final como construído, o plano
de segurança da barragem, o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança
de Barragens, a revisão de segurança periódica e a educação e comunicação sobre
segurança de barragens.
Introduzimos, também, dispositivo que institui o Conselho Nacional de
Segurança de Barragens, órgão que irá zelar pela implementação da Política Nacional
de Segurança de Barragens e cuja Secretaria-Executiva será exercida pela Agência
Nacional de Águas, haja vista que a grande maioria das barragens tem por objetivo
a captação de água ou alguma atividade com repercussão sobre os recursos hídricos.
Adicionalmente, foram definidas obrigações dos órgãos fiscalizadores e do
empreendedor da barragem, no que tange à questão da segurança. Por fim,
promovemos aprimoramento na redação do dispositivo que estabelece requisitos
para a implantação de barragens.
Pelo exposto, somos pela aprovação do Projeto de Lei nº 1.181, de 2003, na
forma do substitutivo apresentado a seguir.
Sala da Comissão, em de de 2004.
304
305
Deputado FERNANDO FERRO
Relator
COMISSÃO DE MINAS E ENERGIA
SUBSTITUTIVO AO PROJETO DE LEI Nº 1.181, DE 2003
Estabelece a Política Nacional de Segurança
de Barragens - PNSB e cria o Conselho Nacional
de Segurança de Barragens – CNSB e o Sistema
Nacional de Informações sobre Segurança de
Barragens – SNISB.
O Congresso Nacional decreta:
Art. 1º Esta Lei estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens -
PNSB e cria o Conselho Nacional de Segurança de Barragens – CNSB e o Sistema
Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens – SNISB.
Art. 2º Esta lei aplica-se a barragens destinadas à acumulação de água, para
o aproveitamento de potenciais hidráulicos e demais usos, à disposição final ou
temporária de estéril e de rejeitos de mineração e à acumulação de resíduos industriais
líquidos, e que apresentem pelo menos uma das seguintes características:
I – altura do maciço, contada do nível do terreno natural à crista, maior ou
igual a quinze metros;
II – capacidade total do reservatório maior ou igual a três milhões de metros cúbicos;
III – reservatório que contenha resíduos tóxicos ou potencialmente tóxicos;
IV –riscos decorrentes de falhas no funcionamento da barragem ou de sua
ruptura inaceitáveis em termos econômicos, sociais, ambientais ou de perda de vidas
humanas.
§ 1º Os órgãos fiscalizadores poderão, em função de peculiaridades regionais,
sujeitar outras barragens à aplicação desta lei.
§ 2º A segurança de barragem enquadrada neste artigo deve ser garantida,
mesmo após a sua desativação, enquanto houver material acumulado no reservatório.
306
Art. 3º Para os efeitos desta Lei são estabelecidas as seguintes definições:
I – Barragem: qualquer obstrução em um curso permanente ou temporário de
água, ou talvegue, para fins de contenção ou acumulação de substâncias líquidas ou
misturas de líquidos e sólidos, compreendendo a estrutura do barramento, suas
estruturas associadas e o reservatório formado pela acumulação. Para efeito desta
Lei, os diques de contenção de enchentes e os aterros barragem em estradas
incluem-se nessa definição;
II – Empreendedor: agente privado, paraestatal ou governamental, com título
de propriedade das terras onde se localiza a barragem, ou que explore a barragem
para benefício próprio ou da coletividade;
III – Segurança de Barragem: condição de caráter estrutural e operacional
em que a ocorrência de ameaças impostas por uma barragem à vida, à saúde, à
propriedade ou ao meio ambiente se mantém em níveis de risco aceitáveis;
IV – Risco: probabilidade de ocorrência de evento adverso, geralmente
associada com a magnitude de suas conseqüências;
V – Órgão Fiscalizador: autoridade do poder público responsável pelas ações
de fiscalização da segurança da barragem vinculadas ao ato administrativo de outorga
de direito de uso dos recursos hídricos, de regime de aproveitamento de recursos
minerais, de licenciamento ambiental e de autorização de uso de potencial hidráulico.
Parágrafo único. Para fins de definição clara de atribuições quanto á
fiscalização da Segurança de Barragens:
I - as barragens com uso preponderante para fins de geração hidrelétrica
ficam sob a fiscalização da entidade que autorizou o uso do potencial hidráulico
II - as barragens com objetivo de acumulação de água para os demais usos
ficam sob a fiscalização da entidade que outorgou o direito de uso dos recursos
hídricos
III - as barragens para fins de disposição final ou temporária de estéril e de
rejeitos de mineração ficam sob a fiscalização da entidade que autorizou o
aproveitamento dos recursos minerais e
IV - as barragens para fins de disposição de resíduos industriais ficam sob a
fiscalização da entidade que forneceu a licença ambiental de instalação e operação.
Art. 4º São princípios da Política Nacional de Segurança de Barragens - PNSB:
I – barragens são importantes para o desenvolvimento sustentável;
307
II - a segurança de uma barragem influi diretamente na sua sustentabilidade e
no alcance de seus potenciais efeitos sociais e ambientais;
III – a segurança de uma barragem deve ser considerada nas suas fases de
planejamento, projeto, construção, primeiro enchimento e vertimento, operação e
desativação;
IV – a população deve ser informada e estimulada a participar das decisões
que influam na segurança de barragens;
V – o empreendedor da barragem é o responsável pela sua segurança e pelos
prejuízos a terceiros que possam advir do seu mau funcionamento.
Art. 5º São instrumentos da PNSB:
I – a classificação da barragem por categoria de risco;
II – o projeto construtivo e o projeto final como construído;
III – o Plano de Segurança da Barragem;
IV – o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens –
SNISB;
V – a revisão de segurança periódica;
VI – a educação e comunicação sobre a segurança de barragens.
Art. 6º As barragens serão classificadas por categoria de risco em função das
seguintes variáveis:
I – características físicas da barragem;
II – estado de conservação da obra;
III – probabilidade de ocorrência de ruptura;
IV – conseqüências da ruptura, contemplando aspectos sociais, econômicos e
ambientais.
Parágrafo único. As barragens serão classificadas nas seguintes categorias
de risco: alto, médio e baixo, podendo o órgão fiscalizador estabelecer graduação
para cada categoria.
Art. 7º O projeto construtivo deve conter, além dos dados técnicos sobre a
obra, todas as informações necessárias para a operação e manutenção da barragem
em condições adequadas de segurança.
308
Parágrafo único. O conteúdo e o nível de detalhamento do projeto construtivo
deverão ser estabelecidos pelo órgão fiscalizador em função da categoria de risco
da barragem, devendo incluir, no mínimo, os desenhos, as especificações construtivas
e os estudos hidrológicos, hidráulicos, geológicos, geotécnicos e ambientais.
Art. 8º O projeto final como construído deve indicar como a barragem foi
construída e conter todas as informações necessárias para a operação e manutenção
da barragem em condições adequadas de segurança
Parágrafo único. O conteúdo e o nível de detalhamento do projeto final como
construído deverão ser estabelecidos pelo órgão fiscalizador em função da categoria
de risco da barragem, devendo incluir, os desenhos, as especificações construtivas,
os manuais de operação e manutenção dos equipamentos e dispositivos, bem como
os estudos hidrológicos, hidráulicos, geológicos, geotécnicos e ambientais atualizados.
Art. 9º O plano de segurança da barragem visa a mantê-la em condição
adequada de segurança e deve compreender:
I – a estrutura organizacional, capacidade técnica e quantidade mínima de
profissionais da equipe de segurança;
II – a identificação dos recursos, equipamentos e dispositivos a serem
empregados;
III – os manuais de procedimento, que contemplarão o roteiro de inspeções
de segurança formais e especiais, a rotina de monitoramento por meio de
instrumentos de auscultação, a regra operacional dos dispositivos de descarga e a
sistemática de comunicação e alerta.
§ 1º A periodicidade de atualização, a qualificação do responsável técnico, o
conteúdo mínimo e o nível de detalhamento dos planos de segurança deverão ser
estabelecidos pelo órgão fiscalizador em função da categoria de risco da barragem.
§ 2º As exigências indicadas nas inspeções e revisões de segurança periódicas
da barragem devem ser contempladas nas atualizações do Plano de Segurança.
§ 3º O órgão fiscalizador poderá, em função da categoria de risco da barragem
e das recomendações das revisões de segurança, determinar a elaboração de Plano
de Ações Emergenciais – PAE, devendo exigi-lo, no mínimo, para as barragens
classificadas como de risco alto.
§ 4º O PAE estabelecerá as ações a serem tomadas pelo empreendedor da
barragem em caso de situação de emergência, bem como identificará os agentes a
serem notificados dessa ocorrência, devendo prever pelo menos:
309
I – conjectura e análise das possíveis situações de emergência;
II – procedimentos para identificação e notificação de mau funcionamento ou
ruptura da barragem;
III – procedimentos preventivos e corretivos a serem adotados, com indicação
clara do responsável por cada ação, bem assim de como obter materiais e recursos
para as situações de emergência.
IV – sistemas de alerta e mapas de inundação com indicação do alcance de
ondas de cheia e respectivos tempos de chegada.
§ 5º A elaboração e atualização periódica do PAE deve envolver as autoridades
e as comunidades das regiões afetadas, bem como os organismos de Defesa Civil.
§ 6º A inspeção de segurança formal será efetuada pela própria equipe de
segurança da barragem, com periodicidade máxima de dois anos, devendo o relatório
resultante ser enviado ao órgão fiscalizador até o final do primeiro trimestre do ano
seguinte.
§ 7º A inspeção de segurança especial será elaborada, conforme orientação
do órgão fiscalizador, por equipe multidisciplinar de especialistas, em função da
categoria de risco da barragem, nas fases de construção, primeiro enchimento e
vertimento, operação e desativação, devendo considerar as alterações das condições
a montante e jusante da barragem.
§ 8º A periodicidade, o conteúdo mínimo, o nível de detalhamento das inspeções
de segurança formal e especial e os procedimentos de instrumentação e de
monitoramento deverão ser estabelecidos pelo órgão fiscalizador em função da
categoria de risco da barragem.
§ 9º As inspeções de segurança formal e especial devem ser conclusivas,
indicando claramente as ações a serem adotadas pelo empreendedor para a
manutenção do risco em níveis aceitáveis.
§ 10º A periodicidade de atualização dos Planos de Segurança e de realização
das Inspeções deve ser inferior a dez anos.
Art. 10º Fica instituído o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança
de Barragens – SNISB, mantido e operado pela Agência Nacional de Águas –
ANA, para registro informatizado das condições de segurança das barragens
existentes em todo o território nacional.
§ 1º O SNISB é um sistema de coleta, tratamento, armazenamento e
recuperação de informações sobre barragens.
310
§ 2º São princípios básicos para o funcionamento do SNISB:
I - descentralização da obtenção e produção de dados e informações;
II - coordenação unificada do sistema;
III - acesso aos dados e informações garantido a toda a sociedade.
§ 3º São objetivos do SNISB:
I - reunir, dar consistência e divulgar os dados e informações sobre a situação
da segurança das barragens existentes no Brasil;
II - atualizar permanentemente as informações sobre a segurança da barragens
existentes em todo o território nacional;
§ 4º O SNISB compreenderá barragens em construção, em operação e
desativadas.
§ 5º A coordenação do SNISB estará a cargo do Conselho Nacional de
Segurança de Barragens - CNSB.
§ 6º O CNSB deverá emitir, no prazo de seis meses contado a partir de sua
instalação, normas e procedimentos gerais para implantação do SNISB, considerando
a periodicidade de atualização, a qualificação do responsável técnico, o conteúdo
mínimo e o nível de detalhamento das informações sobre segurança, determinado
em função da categoria de risco da barragem
§ 7º O órgão médio e manterá cadastro atualizado das informações sobre
segurança das barragens sob sua jurisdição, devendo enviá-lo ao coordenador do
SNISB.
§ 8º Todas as barragens devem ser cadastradas no SNISB, mesmo as que
não estejam enquadradas no critério indicado no art. 2º.
Art. 11º Revisões de segurança periódicas deverão ser realizadas por equipes
sem vínculo com o empreendedor da barragem, observada a periodicidade máxima
de dez anos, com o objetivo de verificar o estado geral de segurança da barragem,
considerando o atual estado da arte para os critérios de projeto, atualização dos
dados hidrológicos e as alterações das condições a montante e jusante da barragem.
§ 1º A primeira revisão de segurança periódica de uma barragem nova deve
ser realizada em até cinco anos após o término da sua construção
§ 2º A periodicidade, a qualificação técnica da equipe responsável, o conteúdo
mínimo e o nível de detalhamento da revisão de segurança periódica serão
estabelecidos pelo órgão fiscalizador em função da categoria de risco da barragem.
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§ 3º O período máximo entre revisões periódicas de segurança somente poderá
ser adotado para barragem classificada na categoria de risco baixo.
§ 4º Os relatórios atinentes à revisão de segurança da barragem indicarão as
ações necessárias para a manutenção do risco em níveis aceitáveis, devendo ser
firmados por profissional legalmente habilitado.
§ 5º A revisão de segurança periódica deve ser conclusiva, indicando
claramente as ações a serem adotadas pelo empreendedor para a manutenção do
risco em níveis aceitáveis, compreendendo, para tanto:
I – o exame de toda a documentação da barragem, inclusive os relatórios de
inspeções;
II – o exame dos procedimentos de manutenção e operação adotados pelo
empreendedor;
III – a análise comparativa do desempenho da barragem em relação às revisões
efetuadas anteriormente.
Art. 12º A Educação e Comunicação sobre segurança de barragem têm por
objetivo conscientizar a sociedade da importância da segurança de barragens.
Parágrafo único. Os órgãos fiscalizadores e empreendedores deverão:
I – apoiar e promover eventos sobre segurança de barragens;
II – elaborar material didático;
III – manter sistema de divulgação sobre a segurança das barragens sob sua
jurisdição.
Art. 13º O CNSB será composto por:
I - representantes dos Ministérios e Secretarias da Presidência da República
com atuação relacionada com barragens;
II - representantes dos órgãos fiscalizadores federais, estaduais e municipais;
III - representantes dos empreendedores de barragens;
IV - representantes das organizações civis relacionadas com barragens;
V – representante do Sistema Nacional de Defesa Civil;
VI –representante do CONFEA – Conselho Federal de Engenharia e
Arquitetura;
312
VII – representante do Congresso Nacional;
VIII – representante do Ministério Público.
Parágrafo único. O Conselho reunir-se-á, ordinariamente, a cada seis meses
e, extraordinariamente, sempre que convocado pelo seu Presidente ou por dois
terços de seus membros.
Art. 14º Compete ao Conselho Nacional de Segurança de Barragens - CNSB:
I – zelar pela implementação da PNSB ;
II – promover a articulação entre os órgãos fiscalizadores de barragens;
IIIIV - estabelecer diretrizes gerais para implementação da PNSB, aplicação
de seus instrumentos e atuação do SNISB;
V – elaborar e divulgar, anualmente, relatório sobre a segurança das barragens.
§ 1º Os órgãos fiscalizadores deverão informar imediatamente ao Coordenador
do SNISB e ao Sistema Nacional de Defesa Civil sobre qualquer falha no
funcionamento ou acidente ocorrido nas barragens sob sua jurisdição.
§ 2º O CNSB deverá encaminhar anualmente para o Congresso Nacional
relatório sobre a situação da segurança de barragens em todo o território nacional.
§ 3º O CNSB fica vinculado à estrutura do Ministério de Meio Ambiente.
§ 4º O poder executivo deverá criar e regulamentar o CNSB no prazo de 6
meses a contar da publicação desta Lei.
Art. 15º Compete à Secretaria Executiva do Conselho Nacional de Segurança
de Barragens:
I – prestar apoio administrativo, técnico e financeiro ao CNSB;
II – elaborar seu programa de trabalho e respectiva proposta orçamentária
anual e submetê-los à aprovação do CNSB;
Art. 16º Parágrafo único. A Secretaria-Executiva do CNSB será exercida
pela Agência Nacional de Águas.;O empreendedor da barragem obriga-se a:
I – providenciar recursos necessários à garantia da segurança da barragem
em níveis aceitáveis
II – providenciar a elaboração do projeto final como construído;
313
III – submeter à aprovação do respectivo órgão fiscalizador qualquer alteração
estrutural ou procedimento de manutenção da barragem e de suas estruturas
complementares que possa afetar negativamente sua segurança;
IV – fornecer ao respectivo órgão fiscalizador os dados relativos à segurança
da barragem, em particular informações sobre a manutenção e vigilância de
segurança estrutural;
V – manter arquivo com as informações relevantes sobre o projeto, construção,
manutenção e segurança, bem como permitir o acesso do órgão fiscalizador e de
interessados à documentação sobre a segurança da barragem;
VI – manter serviço especializado em segurança de barragens, quando a
mesma for classificada nas categorias de médio e alto risco;
VII – permitir o acesso da fiscalização do órgão fiscalizador ao local da
barragem;
VIII – providenciar a elaboração e atualização do plano de segurança da
barragem, observadas as recomendações das inspeções e revisões de segurança
periódicas;
IX – não promover alteração que possa acarretar redução da capacidade de
descarga do vertedouro sem prévia revisão dos estudos hidrológicos e hidráulicos
por profissional legalmente habilitado e autorização do órgão fiscalizador;
X – determinar que as empresas responsáveis pelo projeto e construção da
barragem providenciem a anotação de responsabilidade técnica dos responsáveis;
XI – manter registros diários dos níveis de água dos reservatórios, com a
respectiva correspondência em volume armazenado;
XII – manter registros mensais dos volumes e características químicas e físicas
dos rejeitos acumulados;
XIII – manter registros mensais dos níveis de contaminação do solo e do
lençol de água no entorno da área ocupada pelos rejeitos.
Art. 17º O órgão fiscalizador, no âmbito de suas atribuições legais, fica obrigado a:
I – no prazo de um ano, a partir da data de publicação desta Lei:
a) elaborar e implantar cadastro das barragens sob sua jurisdição para fins de
incorporação no SNISB;
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b) efetuar cadastramento periódico de todas as barragens existentes em sua
área de jurisdição, identificando claramente os respectivos empreendedores para
fins de atualização do cadastro que será incorporado ao SNISB;
II – exigir do empreendedor a anotação de responsabilidade técnica, no
Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – CREA, dos estudos,
planos, projetos e relatórios citados nesta Lei;
III – exigir do empreendedor o cumprimento das recomendações contidas
nos relatórios de inspeção e revisão de segurança periódica;
IV – articular-se com outros órgãos fiscalizadores envolvidos com o
licenciamento e autorização de construção de barragens;
V – atender às regulamentações complementares estabelecidas pelo CNSB.
Art. 18º A barragem que apresentar condição de segurança inadequada deverá
ser desativada ou recuperada pelo seu empreendedor, de acordo com orientação
do órgão fiscalizador.
Parágrafo único. A recuperação ou desativação da barragem deverá ser objeto
de projeto específico.
Art. 19º A implantação de barragens a que alude o art. 2º somente será
permitida caso o respectivo processo esteja instruído por estudos e projetos que
observem as normas aplicáveis e que contemplem, no mínimo:
I – estudo hidrológico com vistas à determinação da vazão máxima de enchente,
considerado o período de recorrência mais adequado à obra;
II – estudo hidráulico que permita o dimensionamento de órgão de descarga
capaz de escoar a vazão máxima de enchente, garantida a segurança da barragem
ou do aterro;
III – estudo geológico e geotécnico da área em que será implantada a barragem
ou aterro e reservatório correspondente;
IV – a verificação da estabilidade da barragem ou aterro, quando submetido
às condições de carregamento normais, excepcionais e limites de operação;
V – o detalhamento das fundações, aterros e estruturas que comporão a obra;
VI – o detalhamento do plano de instrumentação da obra.
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Parágrafo único. Não se aplica o disposto no caput a barragens não alcançadas
pela PNSB e que se destinem a possibilitar usos insignificantes de água, nos termos
do disposto no § 1º do art. 12 da Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997.
Art. 20º Os estudos, relatórios, planos e projetos indicados nesta Lei deverão
ser elaborados e assinados por profissionais registrados e habilitados pelos respectivos
órgãos de classe.
§ 1º Os serviços especializados de segurança de barragens devem ser
integrados por engenheiro de segurança de barragens, que é o portador de certificado
de conclusão de curso de especialização em engenharia de segurança de barragens,
em nível de pós-graduação;
§ 2º O Sistema CONFEA/CREA deverá estimular o treinamento e a
capacitação e providenciar no prazo de um ano a regulamentação para habilitação
de profissionais em segurança de barragens.
§ 3º Até que o Sistema CONFEA/CREA regulamente a habilitação de
profissionais em segurança de barragens, a comprovação exigida pelo órgão
fiscalizador poderá ser efetuada por meio de atestados de trabalhos em serviços
similares submetidos à análise do órgão fiscalizador.
Os empreendedores de barragens enquadradas no Art. 2º existentes na data
de publicação desta Lei terão prazo de dois anos, contados a partir da data de
publicação desta lei, para apresentarem aos órgãos fiscalizadores relatório
circunstanciado comprovando a segurança das instalações.
§ 1º. Após o recebimento do relatório de que trata o caput, os órgãos
fiscalizadores terão prazo de noventa dias para se pronunciarem, devendo comunicar
sua decisão para o CNSB.
Art. 21º O Poder Executivo estabelecerá no prazo de seis meses os
regulamentos necessários à aplicação desta Lei.
Art. 22º Esta lei entra em vigor na data de sua publicação.
Sala da Comissão, em de de 2004.
Deputado FERNANDO FERRO
Relator
