Modelagem numérica do fluxo hidráulico na fundação da UHE Dona Francisca

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Favero, Deise Elise Guerra
• Orientador(a): Bressani, Luiz Antonio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Segurança de barragens; Estruturas (Engenharia) : Estabilidade; Dimensionamento hidráulico; Simulação numérica; Usina Hidrelétrica de Dona Francisca (Agudo e Nova Palma, RS)
• Palavras-chave em Inglês: Water dam; Seepage; Numerical simulation; Pore pressure; Drainage
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/250577

As estruturas de barragens são comumente utilizadas para maximizar a utilização de recursos hídricos. Contudo, o rompimento destas estruturas pode levar a danos ambientais, sociais e econômicos, sendo imprescindível a garantia da segurança dos maciços construídos. No que diz respeito às barragens de concreto, as principais causas de rompimento estão relacionadas a problemas de erosão interna do leito de assentamento e deslizamento/tombamento da estrutura, que estão intimamente ligados ao comportamento da fundação. Além das incertezas atreladas à definição dos parâmetros geológicos e geotécnicos na fase de projeto, a construção da barragem e enchimento do reservatório podem acarretar em mudanças nas condições de contorno do maciço de fundação. Sendo assim, o presente trabalho propõe um estudo do fluxo hidráulico na fundação da UHE Dona Francisca, a qual é composta por rochas da formação Caturrita e é caracterizada por arenitos com a presença de conglomerados de siltitos que, devido às suas características, podem apresentar planos desfavoráveis à estabilidade do maciço. O estudo busca reavaliar os parâmetros considerados em projeto através da modelagem numérica da fundação da barragem, comparando-se os valores de poropressão e vazão obtidos nas simulações com os dados de instrumentação dos 18 anos de operação da usina. Foram estudados 2 modelos de perfis estratigráficos, para os quais foram variados os coeficientes de condutividade hidráulica, com valores obtidos em ensaios de campo e de laboratório; a anisotropia dos materiais de arenito; e foram feitas alterações nos sistemas de controle de fluxo e de poropressões da barragem. Os resultados das simulações mostram que os parâmetros geotécnicos adotados na fase de projeto refletem de forma satisfatória o comportamento da fundação da barragem ao longo de sua operação. Entretanto, a proximidade entre os piezômetros da seção crítica e as linhas de drenagem de montante resultou em pequenas variações nas poropressões simuladas, com consequências na interpretação dos dados de monitoramento. Os modelos que alteraram os sistemas de controle de fluxo e poropressões comprovaram a importância do sistema de drenagem, o qual tem papel fundamental no alívio das subpressões.