Assoreamento de reservatórios

Aula 12

• Todos os reservatórios podem sofrer assoreamento.

• Os prejuízos em geral são grandes e podem comprometeras obras hidráulicas.

• A barragem é uma barreira que faz com que a área daseção transversal da corrente aumente e a velocidadediminua. Isso resulta na deposição.

• A sedimentação além de reduzir o volume útil podetambém trazer problemas operacionais como: abrasão decomponentes, problemas mecânicos nas manobras deeclusas e comportas, problemas na captação ou tomadad’água, formação de bancos de areia que diminuem ocalado, afetam a segurança da barragem e os locais dedesova, alimentação e abrigo dos peixes.

• A redução dos sedimentos à jusante tem aspectos positivos (água menos turva para o uso) e negativos como a redução dos sedimentos causa um desequilíbrio que leva um aumento no processo erosivo (ainda à jusante).

• Material sedimentado é resultado da erosão na bacia hidrográfica em questão.

• Fatores que podem contribuir para erosão: uso e tipo do solo, altura e intensidade da precipitação, formação geológica, cobertura vegetal, topografia e características fisiográficas da rede de drenagem.

• Sedimentos também vem do fundo do leito e taludes.• Parâmetros do reservatório que interferem na taxa de

sedimentação: tamanho e forma, razão entre a capacidade do reservatório e o tamanho da bacia, a razão entre a capacidade do reservatório e o deflúvio afluente, topografia da bacia, uso da terra e cobertura vegetal, declividade e densidade de canais, características físicas e químicas do sedimento afluente (Dendy, 1698).

Obstruções por sedimentos em tomadas d’água de reservatórios

Alguns reservatórios

assoreados no

Brasil

• Sedimentos que se depositam pela influência doreservatório se estendem para montante e parajusante, não se distribuindo uniformemente mesmodentro do lago. A deposição de montante se denominadepósito do remanso (backwater deposit), emreferência ao fenômeno hidráulico, sendo tambémremontante à medida que aumentam os depósitosnessa área. As deposições de dentro do reservatóriosão chamadas de delta (delta), depósito de margem(overbank) e depósito do leito (bottom-set deposit). Odelta se forma com sedimentos grossos, enquanto osdepósitos do interior, com sedimentos mais finos(Mahmood, 1987). As enchentes produzem outro tipode deposição, ocorrendo ao longo do curso d’água e doreservatório, formado por sedimentos finos e grossos eque é denominado depósito de várzea ou depósito deplanície de inundação (CARVALHO, 1994).

Consequências da deposição em vários pontos do reservatório

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE AVALIAÇÃO DO ASSOREAMENTO

• Estudos sedimentológicos devem ser realizados em todas as fasesdo aproveitamento, desde o planejamento (inventário, viabilidade eprojeto básico) até a fase de operação. Durante o inventário, casonão existam postos de medida da carga sólida, é instalado eoperado um posto ou vários postos, formando uma redesedimentométrica, que será tanto maior quanto maior for a área dedrenagem e a importância desse estudo.

• Qualquer que seja a fase dos estudos, as primeiras providências são (Carvalho, 1994):

• levantamento das condições de erosão da bacia (uso do solo, desmatamentos etc.);

• levantamento de postos sedimentométricos existentes ou desativados;

• estudos existentes sobre o tema para a bacia;• coleta de dados hidrológicos e sedimentológicos necessários (série

de vazões,descarga sólida, granulometria do sedimento em suspensão e do leito e outros).

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE AVALIAÇÃO DO ASSOREAMENTO

• Os estudos a serem efetuados referentes à previsão doassoreamento, são:

• processamento dos dados (obtenção de parâmetros, valores médios,peso específico aparente, eficiência de retenção de sedimentos noreservatório, aumento da taxa de erosão ou do transporte desedimento, e outros);

• tempo de assoreamento total do reservatório;• tempo de assoreamento até a altura da tomada d'água (vida útil);• alturas de depósitos no pé da barragem para 50 e 100 anos ou

outros tempos;• distribuição de sedimentos no reservatório para 50 e 100 anos, ou

outros tempos;• traçado das curvas cota x área x volume, originais e curvas com o

reservatório Assoreado;• porcentagens do assoreamento do reservatório para os períodos

determinados;

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE AVALIAÇÃO DO ASSOREAMENTO

• quantidade de sedimento depositado no volume reservado para controle de cheias;

declividade da camada de topo;• declividade da camada frontal;• efeitos das grandes enchentes e o transporte de sedimentos (para

pequenosreservatórios);• caso o assoreamento seja um problema dentro do dobro do tempo da

vida útil do aproveitamento (2x50 anos), considerando, inclusive, a taxa de aumento do transporte de sedimento com o tempo, determinar quais as medidas preventivas de controle do sedimento;

• estudos de previsão dos efeitos de erosão no canal de jusante da barragem;

• controle preventivo de sedimento nas fases de planejamento;• controle preventivo e corretivo de sedimento na fase de operação;• outros estudos podem ser contemplados como o dos efeitos secundários

devido aos depósitos e à verificação do remanso considerando o assoreamento do reservatório.

Avaliação do assoreamento do reservatório

Determinação da produção de sedimento

A entidade responsável pela construção da usina hidrelétrica, ou deoutro tipo de aproveitamento dos recursos hídricos disponíveis comformação de reservatório, procura obter de outras entidades dadoshidrológicos e sedimentológicos existentes no próprio curso d’água.Na falta destes, fica obrigada a instalar e operar postos com essasfinalidades. Dados de levantamentos batimétricos de reservatóriospoderiam também ser utilizados mas são raros. Outros estudos quepodem ser obtidos são dados sobre a avaliação das taxas de erosãona bacia que são necessárias para a correta avaliação da previsãodo assoreamento.É necessário que sejam obtidos com regularidade dados degranulometria em suspensão e do leito para cálculo do pesoespecífico aparente. Também é especialmente necessária a medidada carga de fundo em estudos sedimentológicos para pequenos emédios reservatórios, uma vez que o sedimento grosso (areia)nunca é descarregado pelos condutos e vertedouro, ficandodepositado no reservatório. Exceção se faz de pequena quantidadede areia ser descarregada em ocasião de grande enchente.

Determinação da produção de sedimento

Determinação da produção de sedimento

Avaliação da erosão

A erosão do solo é um processo complexo que se manifesta dediversas formas na natureza, sendo também complexa a suamedida. Estudos de erosão laminar, em sulcos ou em estradas quesão fenômenos mais comuns, não são medidos. Somente emagricultura, em algumas regiões do país, é que se tem esse estudo apartir da equação de perda de solo (USLE, Universal soil lossequation) que pode ser estendida para uma área qualquer com aequação modificada (MUSLE). Apesar desse recurso, os valoresobtidos com essas equações são grandes, não podendo serutilizados no estudo do transporte de sedimento. Para efeito decomparação, os resultados médios obtidos como aceitáveis emagricultura para taxas de 3 a 15t/(ha.ano), iguais a 300 a1500t/(km2.ano), são muito superiores aos valores indicados naTabela 7.2 para taxas de transporte de sedimento. Isto é verdadeiro,uma vez que nem todo o sedimento erodido na bacia alcança ocurso d'água, ficando parte do sedimento em depressões e áreasplanas.