XVI SEMIN4RIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS

USINA DE FURNAS

ASSOREAMENTO DO RESERVAT6RIO

INFLUENCIA DO PROCESSO NAS INUNDAQOES

TEMA II

ERTON CARVALHO

ENGENHEIRO CIVIL

FURNAS - CENTRAIS ELETRICAS S.A.

JOSE EDUARDO MAIA CASTRO

ENGENHEIRO CIVIL

FURNAS - CENTRAIS ELETRICAS S.A.

553

1 1 + I it

1. INTRODUQAO

As inundacoes verificadas nos ultimos anos na localidade de Ri-

beirao Vermelho (Fig. 1), a montante do Reservatorio da Usina

de Furnas, fez com que fossem realizados estudos que permi-

tissem diagnosticar as causas principais do agravamento destas

inundagoes, estimar as niveis de seguranga para ocupagao das

reas adjacentes a calha fluvial, bem coma sugerir medidas corre

tivas para o equacionamento do problema.

2. ANALISE DO PROBLEM

0 Rio Grande, a montante da Usina de Furnas, virgem da influen-

cia do homem ate meados de 1960, sofreu sensiveis mutacoes no

seu regime hidro-sedimentologico com a implementacao dos reser-

vatorios de Camargos e de Furnas, respectivamente a partir de

maio de 1960 e janeiro de 1963.

A experiencia tem comprovado que as reservatorios artificiais

provocam a decantacao e retencao dos materiais solidos, rompen

do o equilibria sedimentologico do curso d'agua, inclusive lan

Cando, a jusante das barragens, uma 5gua esteril, desprovida de

seres vivos e materiais solidos c com maior poder energetico.

Nestas condicoes, o rio tende a procurar um novo perfil de equi

librio, causando muitas vezes erosoes significativas no leito e

margens e eventualmento colocando em risco obras de arte ou ou-

tros tipos de estruturas implantadas sobre a calha fluvial e ad

jacencias. Abstraindo-se dos demais problemas ambientais da cri

acao do reservatorio em relacao ao eco-sistema anteriormente

existente, o mesmo gera, atraves do processo do assoreamento,

restricoes a sua vida util e altera o comportamento das inunda-

g6es nos trechos fluviais sujeitos a influencia de remanso. n

nestes trechos que se inicia o mecanismo do decantacao dos ma-

teriais solidos em suspensao e sao evidenciados, de uma manei-

ra significativa, as depositos dos materiais solidos de arrasta

mento. Convem ressaltar quo esse assoreamento resulta do varios

fatores, estando entre eles o desmatamento no planificado e o

mau use do solo das margens. Nesses casos, podem ocorrer prejui

zos as comunidades ribeirinhas, principalmente quando da ocor -

r&ncia de cheias excepcionais. Este fenomeno foi diagnosticado

na regiao da cidade de Ribeirao Vermelho e circunvizinhancas

conforme descrito nos itens seguintes.

555

3. ESTUDOS REALIZADOS

Foi realizado um levantamento das cheias ocorridas em Ribei-

rao Vermelho, nas condigoes naturais, periodo de 01/46 a 04/60,

e apos a implantagao dos reservatorios, periodo de 05/60 a

05/83. Os valores maximos anuais do ultimo periodo foram obti-

dos atraves de correlagoes com os postos Fazenda Laranjeiras

(Rio Aiuruoca), Madre de Deus de Minas (Rio Grande), Ibituruna

(Rio das Mortes) e Itumirim (Rio Capivari), todos eles situa-

dos em locais sem influencia de reservatorio (Fig.l).

As vaz6es extremas em fungao dos tempos de recorrencia foram do

terminadas atraves do ajuste da distribuigao de Gumbel a serie

de vaz6es maximas naturais,abrangendo todo o periodo 46/83,con

forme Quadro 1.

Os niveis d'agua para diversas recorrencias em condigoes natu-

rais foram determinados atraves da curva-chave do posto fluvio-

metrico de Ribeirao Vermelho. Para as condigoes atuais, apos a

construgao da Usina Hidroeletrica de Furnas, os mesmos foram ob

tidos atraves da aplicagao de programa de remanso baseado na

metodologia do "Standard Step Method", num trecho do Rio Gran-

de com 49,7 km, compreendido entre o reservatorio da UIIF de

Furnas e a cidade de Ribeirao Vermelho,envolvendo 41 sego-es

transversais. A aferigao do coeficiente de "Manning" foi feita

para varias vaz6es observadas na faixa de 350 a 1596 m3/s, con-

forme Quadro 2. Convem ressaltar que os altos valores do coefi-

ciente de "Manning",indicados no quadro anterior, deixaram de

ter expressividade como indicagao apenas da rugosidade no tre-

cho em questao. Na realidade estes valores sao representativos

de um novo parametro que envolve, alem da rugosidade, os efei-

tos da geometria e assoreamento no trecho fluvial provocado po-

lo reservatorio. 0 Quadro 3 apresenta,para vaz6es de varias re-

correncias,os niveis d'agua em Ribeirao Vermelho,considerando a

reservatorio de Furnas em alguns niveis operativos. A simulagaoi,

atraves do programa de remanso,para varias vazoes associadas a

depleg6es no reservatorio, da cota 768,00 a 762,00 m, mostrou

que a influencia. do reservatorio so se faz sentir pares vazoes

inferiores a 1.000 m3/s. As Fig. 2 e 3 mostram o comportamento

das curvas de remanso para vazoes de 900 e 1500 m3/s respectiva

556

i

mente. Estes estudos permitiram definir, para o posto de Ribei-

rao Vermelho, as isolinhas de remanso correspondentes a situa-

g6es de niveis d'agua no reservatorio e compara-las com a curva

-chave natural (Fig.4). Pela analise destas fung6es,pode-se ve-

rificar que ha uma diferenga de aproximadamente 2,70 a 3,00m en

tre a curva natural e as isolinhas de remanso, indicando tambem

que as deplecoes no reservatorio no influenciaram, de maneira

significativa,o comportamento dos niveis d'agua, neste local,pa

ra vazoes superiores a 1000 m3/s. Este valor corresponde a uma

vazao natural de aproximadamente 2 anos de recorrencia, o que

vem mostrar que as deplecoes no reservatorio no amenizam os e-

feitos de inundarao da cidade de Ribeirao Vermelho para vazoes

excepcionais. Por outro lado, essa influencia e representativa

para as vaz6es de maior frcqu6ncia, como mostram as curvas de

permanencia da Fig.5. A conclusao mais importante e a constata

gao do assoreamento generalizado da calha fluvial o qual provo

cou sua elevagao em aproximadamente 3m. As Fig . 4 e 5, acima re-

feridas, mostram este defasamento entre a curva-chave natural e

as isolinhas de remanso, bem como a defasagem das curvas de du-

rarao.

De maneira analoga, esses estudos foram realizados consideran-

do-se restrigoes operativas na Usina Hidrocletrica de Camargos,

situada a montante, obtendo-se maior influencia na amenizagao

das enchentes na cidade de Ribeirao Vermelho. Por exemplo, a

cheia ocorrida em 22/03/83, com aproximadamente 21 anos de re-

correncia, atingiu no local a elevagao 773,40m, isto e, 68cm

superior ao nivel d'agua quo ocorreria caso acontecesse uma va-

zao de 21 anos do recorr&ncia, com uma restrigao em Itutinga/

Camargos de 300 m3/s.

4. CONCLUSAO

Foi constatado, atrav&s dos estudos realizados,que houve um as-

soreamento generalizado do estirao fluvial do Rio Grande no tre

cho da cidade de Ribeirao Vermelho ate a entrada do reservato-

rio da Usina Hidroel&trica do Furnas. Este assoreamento agra-

vou os efeitos das enchentes locais, principalmente no que se

refere a permanencia das inundacoes.

557

Observou-se que o eventual controle sobre as vazoes a montante

de Ribeirao Vermelho a mais importante do que o estabelecimento

de deplecoes no Reservatorio de Furnas.

RESUMO

0 trabalho analisa os efeitos do agravamento das inundacoes que

vem ocorrendo na localidade de Ribeirao Vermelho, as margens do

Rio Grande, no estado de Minas Gerais, decorrentes de processo

de assoreamento, nao so funcao da existencia do reservatorio da

Using de Furnas, como tambem pela grande quantidade de materia

solida proveniente de desmatamentos e da ocupacao desordenada

das margens do rio principal e adjacencias. Compara o atual pro-

cesso de inundacao com as condicoes que existiam antes da cons -

trucao da barragem, permitindo enfatizar os efeitos ambientais

decorrentes da implantacao do reservatorio. Apresenta tambem uma

analise estatistica das ref^ridas cheias, bem como o aumento da

permanencia das inundacoes.

558

QUADRO 1

Vaz6es de Projeto em Ribeirao Vermelho

TR

(ANOS)

Q

M3/S

1 1450

2 1844

3 2074

4 2237

5 2364

10 27 58

15 2988

20 3152

25 3279

30 3382

50 3672

75 3903

100 4066

200 4460

500 4981

1000 5374

2000 5768

5000 6289

10000 6683

559

QUADRO 2

Pesquisa do valor de "n" para niveis observados em 82/83.

DATA

23/05/833

17/05/83

14/06/83

18/06/83

19/06/83

27/06/83

27/04/833

06/04/83

29/04/833

03/06/833

316/06/83

14/06/83

14/04/833

313/04/83

31/05/833

10/06/83

09/06/833

06/06/83

14/01/833

03/01/83

26/12/822

22/03/83

LEITURA

EM REGUAEM RIB.VERMELHO

(m)

COTA DO"NA" DO

"NA" EM RESERVA-RIBEIRAO TORIO DE

VERMELHO FURNAS(m) (m)

VAZAO

EMMACAIA

(m3/s)

n

(AJUSTA-DO)

0,40 768,90 767,66 350 0,20

0,70 769,20 - 381 -

0,80 769,30 - 394 -

1,02 769,52 767,61 680 -

1,20 769,70 767,60 652 -

1,37 769,87 767,70 524 0,22

1,40 769,90 - 520 -

1,54 770,04 767,57 572 -

1,70 770,20 767,88 611 0,22

1,90 770,40 767,92 605 -

2,01 770,61 767,65 720 0,22

2,34 770,84 767,69 750 -

2,48 770,98 767,89 770 -

2,68 771,18 767,96 770 0,22

2,89 771,39 767,95 720 -

3,00 771,50 767,88 790 -

3,28 771,78 767,91 990 0,23

- 772,30 767,91 1177 0,24

- 772,47 767,06 1284 0,24

- 772,30 767,27 1323 0,24

- 772,45 767,41 1408 0,24

- 773,40 768,00 1596 0,29

560

QUADRO 3

Niveis d'agua em Ribeirao Vermelho

para diversas recorrencias

TR QREG

NA em Ribeirao Vermelho para

NR Furnas na (m)

(anos) (m3/s)768,00 767,50 767,00 766,50

10 1417 772,61 772,51 772,50 772,49

15 1515 773,09 772,91 772,91 772,91

20 1584 773,39 773,37 773,37 773,35

30 1680 773,57 773,55 773,54 773,54

50 1799 773,78 773,76 773,75 773,75

100 1959 774,04 774,04 774,03 774,03

561

0

0

N

562

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564

COTAALTIMETRICA

(m)

4

772-

770,

- N.A. EM RIBEIRAO VERMELHO

EM CONDIc6ES NATURAIS

768

764500 1000 1500

VAZOES(m3/s)

FIG.4 - N.A. EM RIBEIRAO VERMELHO ANTES E APOS A

CONSTRUQAO DAS UHE DE ITUTINGA /CAMARGOS E

FURNAS.

565

NIVEIS

D'AGUA(m)

N A EM RIBEIRAO VERMELHO

N RFURNA$

: 768,00m

N A EM RIBEIRAO VERMELHO

NR z 766,00mFURNAS

N.A EM RIBEIRAO VERMELHO EM

CONDICOES NATURAIS

0r- I - - - - t __. 7 -

25 50 75 100 PERMANENCIA (%)

FIG. 5 - CURVA DE PERMANENCIA EM RIBEIRAO VERMELHOPARA DIVERSOS NIVEIS NO RESERVATORIO DEFURNAS E CONDIcOES NATURAIS.

566