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CURSO DE HIDROSSEDIMENTOLOGIA

Organização do Tratado de Cooperação Amazônica – OTCA

Agência Nacional de Águas – ANA

Agência Brasileira de Cooperação – ABC

Newton de Oliveira Carvalho & Maximiliano Strasser

BRASÍLIA – Junho/2019

EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS A

JUSANTE DA BARRAGEM

por

NEWTON DE OLIVEIRA CARVALHO & MAXIMILIANO STRASSER


Organização do Tratado de Cooperação Amazônica – OTCAAgência Nacional de Águas – ANA

Estes efeitos no estirão são devidos à falta da carga sólida

retida no reservatório ...

EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS NO ESTIRÃO A JUSANTE DA BARRAGEM

Alterações no curso d’águaa jusante de uma barragem



Mudanças Efeitos

Hidrológicas eno controle deinundações

Modificação da vazão;- Maior uniformidade do hidrograma; Redução da frequência e da magnitude das cheias; Maior controle de vazões máximas descarregadas; Maior segurança contra inundações; Incremento de vazões mínimas; Redução de áreas inundadas.

Morfológicas

Modificação da geometria (largura e profundidade) da seção transversal e dadeclividade do canal;

Tendência de formação de um só canal estável, quando originalmente o rio émeandrado ou tem ilhas e bifurcações;

Redução da declividade geral do primeiro estirão do rio.

- continua

EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS

NO ESTIRÃO A JUSANTE DA BARRAGEM



Hidráulicas

Mudança de funcionamento das obras dissipadoras de energia por redução do nível de energia no rio.Quando há bacia amortecedora se pode vencer o salto hidráulico se a sua formação depende do nível deenergia do rio. Quando o controle hidráulico fica no final da bacia, chega a produzir logo a jusante umaerosão no pé da estrutura;

Rebaixamento do nível da superfície livre da água e do gradiente de energia. Afeta todas as obrashidráulicas e fluviais que dependem desse nível: obras de tomada d’água, cais, estações de bombeamento.

Perda da capacidade hidráulica do canal por crescimento de vegetação em ilhas e bancos e pela mudançamorfológica da geometria da seção e da declividade.

No leito e por erosão

O nível de descarga de centrais hidrelétricas se modifica ENERGIA;

Maiores possibilidades de navegação;

Rebaixamento do nível do leito do rio no primeiro estirão;

Aumento da erosão ou escavação total em obras construídas no primeiro estirão: pilares e fundações depontes, obras de tomada d’água, estação de bombeamento;

Modificação do processo erosivo local nas descargas de obras de vertedouro da barragem;

Encouraçamento do primeiro estirão;

Possível falha de proteção marginal sobre todo o revestimento e diques longitudinais.

Ecológicas

Ao evitar ou reduzir inundações se impede o umedecimento natural dos solos agrícolas e o recebimentode nutrientes e sedimentos em suspensão;

Evita ou reduz o enchimento com sedimento das partes baixas da planície;

A construção de barragens para água potável e sobretudo para uso agrícola, reduz as quantidades de águadoce para lagoas e mares interiores;

Ficam garantidos os cultivos (em contrapartida, embora dependente de adubação);

Quando as barragens não têm dispositivos para que subam os peixes, fica interrompido o ciclo vital dealgumas espécies.

EFEITOS SEDIMENTOLÓGICOS NO ESTIRÃO A JUSANTE ...



EQUILÍBRIO HIDROSSEDIMENTOLÓGICO

QSdQs 50

Vazão

Tamanho do

sedimento

Declividade

Descarga

de sedimentos

DeposiçãoErosão

Esquema conceitual do balanço hidrossedimentológicoproposto por LANE (1955)

O fluxo líquido e o transportede sedimentos são respostasaos processos e ao estado de equilíbrio do sistema fluvial

Princípio de auto-ajustamentoPara escoamentos naturais



Parâmetros técnicos, como o modo de operação da barragem (fio d’água,acumulação, ...) e o tipo de vertedouro (tulipa, comporta, descarregadorde fundo) são determinantes fundamentais quanto aos impactos no sítiohidroenergético, e além deste, uma vez que modulam, respectivamente,a descarga líquida e a descarga sólida (Manyari, 2006).

Com as alterações no escoamentoprovocadas pela construção debarragens, os reservatóriospassam a reter os sedimentosmais grossos (fundamentalmenteareia), que eram transportadospela corrente fluvial.

EQUILÍBRIO HIDROSSEDIMENTOLÓGICO

O escoamento fluvial, com umacarga de sedimentos reduzidadevido à retenção nosreservatórios, tende a aumentar aerosão do canal a jusante,resultando na alteração dahidrodinâmica e das formas fluviais.



Um efeito decorrente da erosão do leito é o rebaixamento do

nível de água. Estes rebaixamentos podem causar as seguintes

alterações e potenciais impactos a jusante de barragens:

POTENCIAIS IMPACTOS A JUSANTE DE BARRAGENS

Alterações/impactos na operação da Usina

Alterações/impactos no meio físico

Alterações/impactos no meio biótico

Alterações/impactos no meio socioeconômico



Alterações/impactos no meio físico

Mudanças na morfologia do escoamento (geometria em planta,

meandramento, largura do canal);

Erosão de margens;

Drenagem de lagos e lagoas comunicados com o rio;

Aumento do pico das cheias a jusante da barragem devido à

diminuição do armazenamento nas planícies de inundação;

Erosão progressiva nos cursos d’água afluentes (no sentido de

montante);

Exposição de barras e bancos de areia, podendo afetar a

navegação fluvial.




Alterações/impactos na operação da Usina

Aumento da produção energética da usina, devido ao aumento

de queda pela redução dos níveis d’água a jusante;

Influência sobre a submergência das turbinas;

Erosão local no pé das estruturas, com a possibilidade de

deslocamento do salto hidráulico.




Alterações/impactos no meio biótico

Diminuição do nível de água, podendo afetar a vegetação ciliar

na região próxima às margens;

Diminuição da frequência de alagamento da planície de

inundação, reduzindo a deposição de sedimentos e nutrientes;

Alterações físico-químicas da água do rio, com implicações no

ciclo reprodutivo das populações ícticas;

Interferência nos estágios de vida das espécies ícticas

(desenvolvimento de ovos, larvas e alevinos);

Redução da fertilização dos lagos, com perda de produtividade

e biodiversidade da fauna associada, devido ao menor

extravasamento das águas do rio.




Alterações/impactos no meio socioeconômico

Interferências nas captações de água durante a estiagem;

Rebaixamento do lençol freático com impacto sobre as

atividades agrícolas locais;

Rebaixamento do lençol freático com impacto sobre as

captações de água subterrânea;

Redução de áreas agrícolas de uso comum (ilhas) em

decorrência da disponibilidade d`água e dos processos erosivos.





Barragem de Oroville / Califórnia

UHE Itaipú



Caracterizar as principais feições geomorfológicas;

Caracterizar os principais depósitos aluvionares;

Caracterizar a vegetação ciliar;

Caracterizar os trechos com margens já erodidas

ou potencialmente instáveis

MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES A JUSANTE ...

• Visitas de campo

• Imagens de satélite

• SIG



Geomorfologia e Depósitos Aluvionares

Cobertura Vegetal e Vegetação Ciliar

MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES A JUSANTE ...



A falta de sedimento pelaretenção da carga sólida nabarragem e o efeito dascorrentes vão provocando aredução de depósitos em fozde rio, efeitos hojeconhecidos no Rio SãoFrancisco e no Paraíba doSul.

Exemplo do que estáacontecendo no delta do RioNilo devido a construção deAsswan.

EROSÃO NA FOZ DO CURSO D’ÁGUA



EROSÃO NA FOZ DO CURSO D’ÁGUA



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