Estudo de filtro aplicado ao controle de erosão interna em barragens.

Abstract

Vários fatores podem colocar uma barragem em risco. A perda progressiva da estabilidade provocada por algum tipo de anomalia pode levar esta estrutura ao colapso. No projeto, construção e operação de uma barragem, o requisito fundamental deve ser a segurança, considerando que os acidentes envolvendo esse tipo de estrutura podem ter consequências catastróficas e imensuráveis. O processo de erosão interna é uma das principais causas de ruptura em barragens em todo o mundo. Um dos dispositivos mais eficientes para evitar e/ou conter esse tipo de processo é o sistema interno de drenagem. Para se avaliar a susceptibilidade ou vulnerabilidade do solo sofrer erosão é necessário estudar os processos de erodibilidade e instabilidade interna do solo, que se dão por meio de critérios definidos na literatura e mais ainda, por ensaios laboratoriais. Os critérios estão relacionados, principalmente, às curvas de distribuição granulométrica dos materiais e a combinação do gradiente hidráulico e tensão efetiva. Dentro desse contexto e com o objetivo de elucidar a aplicação dos critérios de dimensionamento de filtro, realizou-se ensaio de laboratório em amostra de filtro e solo base. Por meio do ensaio, foi possível avaliar a eficiência do filtro, como proteção do solo base, quando submetido a altos valores de gradientes hidráulicos impostos por fluxo descendente de água. A partir do resultado do ensaio é possível ter uma segurança maior quanto ao dimensionamento do filtro. Outro recurso disponível, para avaliar os gradientes hidráulicos, e consequentemente, a erosão interna é a utilização de programas computacionais aplicados em estudos numéricos de controle de fluxo. Há a necessidade de recorrer a modelos numéricos, para interpretar e quantificar as grandezas associadas ao fenômeno da percolação de um fluido em meio poroso, devido à dificuldade que existe em enquadrar a utilização de soluções analíticas exatas em problemas complexos como estes. Neste trabalhou, foi utilizado o programa Seep/W para quantificar os gradientes hidráulicos em diferentes seções típicas de barragem, além do estudo de três casos reais.