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-ÓRGÃOS DE DESCARGA
O uso de critérios
diferentes dos especificados nesse documento podem eventualmente ser necessários
levando-se em conta condições específicas de algumas barragens, e para permitir
o desenvolvimento na aplicação e uso de novos conhecimentos e melhorias nas
técnicas aplicadas.
7.1
- Geral
REQUISITO: Os órgãos de
descarga de cada barragem devem ser capazes de suportar seguramente a passagem
da Cheia Afluente de Projeto (CAP) no empreendimento.
O critério para a seleção
da Cheia Afluente de Projeto (CAP), apropriada para cada empreendimento em
particular, é discutido no item 1.5 e Tabela 6-1, sendo o desenvolvimento do
hidrograma da CAP discutido no item 6.
As recomendações do item
3.4.5, deverão ser atendidas.
7.2
- Borda Livre
REQUISITO: Sob todas as
condições operacionais, a borda livre deve ser suficiente para restringir a
percentagem de ondas que poderiam galgar a barragem, a níveis que não conduzam a
sua ruptura, sob níveis de cheia específicos e condições excepcionais de vento.
Para barragens de terra,
a borda livre deve, de modo geral, ser suficiente para evitar o galgamento da
barragem para 95% das ondas criadas sob condições específicas de vento. Se um
galgamento maior é permitido, o volume do fluxo galgado e seus efeitos
potenciais não podem colocar a barragem em perigo. A crista da barragem é
normalmente ajustada a um nível que satisfaça todas as seguintes condições:
¨
Condições de onda devido a
ventos com 1/100 da PEA (Probabilidade de Excepcionalidade Anual), estando o
reservatório na sua cota máxima normal, ou determinada pelo uso da relação da
duração total da velocidade do vento sobre a expectativa de vida útil do
empreendimento;
¨
Condições de onda devido a
condições de vento razoavelmente mais severas para o reservatório e o seu nível
máximo extremo baseado na CAP selecionada. Para pequenos reservatórios e/ou
bacias, usa-se normalmente 1/100 da PEA do vento anual máximo. Para os casos na
média, o vento apropriado deve ser selecionado entre esses dois limites.
Uma borda livre
adicional, ou providências contra galgamento, podem ser necessários para
barragens em reservatórios sujeitos a ondas que poderiam ser induzidas por
deslizamentos de encosta na área do reservatório.
Para barragens de
concreto, classificadas como de Baixa Consequência, a borda livre pode ser
baseada em uma análise econômica de danos.
7.3
- CAPACIDADE DE DESCARGA DAS ESTRUTURAS HIDRÁULICAS
REQUISITO: Os órgãos de
descarga devem ser capazes de suportar a passagem da cheia afluente de projeto (CAP),
levando em conta o efeito do amortecimento de cheias, sem que o nível do
reservatório ultrapasse a borda livre estabelecida no item 7.2.
A capacidade de descarga
do vertedouro e outros órgãos de descarga deve ser determinada com base nas
condições existentes e na operação das estruturas componentes. As curvas de
descarga disponíveis devem ser avaliadas com base nas práticas atuais de
projeto, nas hipóteses do projeto original e nas condições existentes. Caso as
curvas de descarga estejam incorretas ou não disponíveis, elas deverão ser
novamente calculadas e usadas na avaliação de segurança.
Quando o empreendimento
possuir casa de força, a usina deve ser considerada como fora de operação
durante a passagem da CAP de período curto (inferiores a duas semanas). Na
medida em que as instalações de transmissão podem ser afetadas, uma capacidade
de descarga apropriada pode ser atribuída para as turbinas fora de condição de
carga. Entretanto, caso o nível d’água de jusante exceda a cota do piso da casa
de força, a capacidade da turbina deve ser reduzida a zero.
Caso as Instalações de
Descarga não possam suportar com segurança, a passagem da CAP, serão necessários
reparos, modificações, novos trabalhos ou revisões das regras de operação do
reservatório, ou alguma combinação dessas ações. Estudos de engenharia que levem
em conta alternativas econômicas irão formar a base para a decisão de como
reunir esse requisito para a passagem da Cheia Afluente de Projeto (CAP). Se a
CAP é baseada na PEA e nenhuma fatalidade resulta da ruptura da barragem, os
custos de modificação no empreendimento, podem ser considerados em uma análise
de riscos, para se determinar se as modificações são necessárias ou se os
requisitos da CAP podem ser reduzidos.
Vertedouro
Um vertedouro seguro,
(inclusive canais de aproximação e de descarga) possui as seguintes
características ou detalhes:
1- Resistências adequadas
à erosão e cavitação, bem como uma altura adequada dos muros laterais para a
passagem segura da cheia afluente de projeto;
2- Adequada dissipação de
energia a fim de prevenir solapamentos e/ou erosões que poderiam por em risco o
vertedouro ou a barragem, durante a CAP;
3- Capacidade para
suportar a passagem de entulho flutuante durante a CAP, ou provisão de uma
barreira efetiva contra entulhos, projetada para carregamento por CAP;
4- Confiabilidade nos
mecanismos de abertura das comportas durante grandes cheias incluindo-se o
fornecimento de energia, controle e comunicações. Deve existir processo
alternativo para sua abertura;
5- Segurança adequada
quanto a deslizamentos de terra, entulhos acumulados no canal de aproximação,
rampas e canais de saída, que poderiam restringir sua capacidade de descarga;
6- Acesso assegurado sob
quaisquer condições para o caso das comportas do vertedouro terem de ser
operadas no local.
7.4
- Operações durante a Cheia
REQUISITO: Todas as instalações
de descarga devem ser operadas sempre de acordo com regras pré-determinadas. No
desenvolvimento de tais regras deve-se considerar a passagem segura de todos os
eventos hidrológicos, inclusive a CAP.
Regras para a operação
sob condição de cheias são normalmente baseadas na cota do reservatório, na taxa
de elevação desta cota, precipitação pluviométrica, estação do ano e na previsão
do tempo. Tais regras devem ser documentadas no manual de operação, manutenção e
inspeção (ver item 3.2).
7.5
Operação dos Equipamentos de controle de Descarga
REQUISITO: As condições sob as
quais os órgãos de descarga e a tomada d’água devem operar, bem como o nível de
automação associado com esses equipamentos devem ser determinados com base em
uma situação específica do local.
Na eventualidade de uma
enchente resultar em dano, a operação remota e automática dos equipamentos do
vertedouro deverá ser projetada para uma operação confiável a fim de se prevenir
inundação a montante ou a jusante. A operação remota do equipamento do
vertedouro deve ser utilizada apenas onde as condições e a distância tornem
impraticável sua operação no local. A operação remota deve basear-se na leitura
da instrumentação interpretada pelos operadores.
REQUISITO: Todo equipamento de
controle de descarga deve ser capaz de abrir e fechar sob as condições de
operação.
Os atuadores
(dispositivos de acionamento) deverão ser adequadamente dimensionados para
suportar os esforços de carregamento estrutural e hidráulico.
Os equipamentos de
controle de fluxo da tomada d’água devem ser capaz de fechar sob condições de
fluxo de projeto. Caso esse fechamento seja por meios outros que não seu próprio
peso, uma fonte de energia de emergência deverá estar disponível. Caso
necessário, os atuadores do equipamento de controle de fluxo deverão ser
adequados para operação automática e/ou remota.
Deve-se atentar para a
possibilidade de ocorrências de acúmulo de detritos, que possam interferir no
acionamento das comportas.
7.6
- Instrumentação de Controle
REQUISITO: Os equipamentos
instalados em estruturas de consequências de ruptura Muito Altas e Altas devem
ser municiados com instrumentação que permita a monitoração local ou remota.
O nível de instrumentação
de controle deve ser determinado pela avaliação de requisitos específicos do
local.
A taxa de subida do nível
d’água deve ser usada para se iniciar os procedimentos de alarme.
A posição da comporta e
os níveis d’água devem ser monitorados tanto local quanto remotamente.
7.7
- Equipamento de Emergência
REQUISITO: Um equipamento de
fornecimento de energia de emergência, deve estar disponível em estruturas de
consequência de ruptura Alta e Muito Alta.
O requisito para o
equipamento permanentemente deve levar em conta a disponibilidade do
equipamento, a velocidade de resposta, o tamanho do reservatório e a expectativa
da sua taxa de elevação do nível d’água. O equipamento de emergência, caso
permanentemente instalado, deve operar automaticamente durante interrupções de
energia e ser capaz de prover uma capacidade contínua de operação até a
restauração da principal fonte de energia. O equipamento de emergência consiste
tipicamente de unidades geradoras a diesel.
REQUISITO: Os controles e a
instrumentação devem permitir a operação e a monitoração durante as condições de
interrupção de energia para as estruturas de consequência Alta e Muito Alta.
Nos locais onde não
houver fonte de energia de emergência disponível, equipamentos de corrente
contínua, bancos de baterias e equipamentos auxiliares devem ser fornecidos para
se permitir a operação da instrumentação e dos controle por um período de oito
horas.
