inspeção de barragem

Monitoramento de barragem: Saiba o que é e como fazer.

O monitoramento de barragem é um assunto que vem cada vez mais sendo falado em todo o Brasil, principalmente devido aos acontecimentos recentes. Nesse texto, você vai entender como realizar o monitoramento de barragem e também sobre as barragens de uma maneira geral.

O que é barragem?

Segundo o Comitê Brasileiro de Barragens (CBDB), as barragens podem ser definidas como obstáculos artificiais com capacidade para a retenção de água, rejeitos e detritos, visando o armazenamento ou controle destes, podendo apresentar diversos tamanhos e finalidades diversas, tais como: abastecimento de água, como em hidrelétricas, ou acúmulo de rejeitos oriundos da mineração.

As barragens estão presentes na história da civilização desde o terceiro milénio antes de Cristo.

Situada em Jawa, na Jordânia, a barragem mais antiga do mundo é datada de 3.000 AC, apresentando um aterro de solo e muros de alvenaria, com 5 metros de altura e 80 metros de comprimento.

Devido aos diversos acidentes ocorridos em barragens nos últimos anos, torna-se evidente a necessidade de um monitoramento de barragens constante, bem como o desenvolvimento de metodologias complementares, visando uma maior confiabilidade dos resultados adquiridos.

Barragem de Rejeito

A barragem de rejeito é uma estrutura projetada para decantação e manutenção de rejeitos e água (EUROPEAN COMMISSION, 2004).

Por não possuir valor comercial, esse rejeito é armazenado comumente da maneira mais econômica possível, minimizando porém, os impactos ambientais resultantes.

No caso de rejeito em forma sólida, eles são armazenados em barragem.

O manual de segurança e inspeção de barragens (Brasil, 2002), define estas como um barramento construído para reter rejeitos ou materiais estéreis da mineração.

A estrutura dessa barragem é construída a partir de critérios técnicos e geotécnicos com o objetivo de confinar o rejeito gerado durante o processo de beneficiamento do minério.

Cada barragem de rejeíto é uma obra particular, pois vai depender da finalidade dela, do tipo de rejeito que vai armazenar, do local, das diferenças nas características granulométricas e nos processos de disposição.

A geometria dessa barragem vai depender da topografia do local, podendo ser implantada aproveitando o perfil de vales e possuir solo estável, facilitando a formação da lagoa ou em terrenos planos.

O solo escolhido deve possuir capacidade de suporte suficiente para não ocorrer deslizamentos ou grandes acomodações devido ao peso do rejeito a cada alteamento.

Para estas, é ainda mais importante que o monitoramento de barragem seja realizado de maneira adequada, principalmente devido aos últimos desastres ambientais, como Mariana e Brumadinho.

MÉTODOS DE CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS

Existem diferentes métodos que são utilizados para construir as barragens, aqui citaremos de maneira breve alguns deles:

1- Método de montante: Utilizado principalmente para ter mais economia durante a construção da barragem, é iniciado a partir de uma barragem piloto ou de um dique e posteriormente é utilizada a técnica de aterro hidraúlico e o rejeito forma uma “praia” na barragem.

2- Método de Jusante: É mais eficiente para o controle das superficies freáticas e inicia-se com um dique de partida em solo compactado. A partir dessa etapa são realizados alteamentos sucessivos dos rejeitos em sentido a jusante do dique de acordo com a produção da mineradora até atingir a cota do projeto, cada avanço da barragem é direcionado a jusante do rejeito depositado anteriormente.

3- Método da Linha de Centro: Este método é uma solução intermediária entre os dois já citados, embora seu controle estrutural seja similar ao método de jusante. Nele, os rejeitos são lançados para a montante e para a jusante a partir da linha de centro, posicionada sobre o dique de argila compactada.

Monitoramento de barragens: como fazer?

Normalmente, tais estruturas devem ser monitoradas por meios de inspeções visuais rotineiras e análises das leituras obtidas por meio das instrumentações existentes. 

A inspeção visual consiste em uma verificação da integridade estrutural externa ou no interior de galerias por meio de uma equipe especializada. 

No entanto, vale ressaltar que apesar de sua importância, essa metodologia não permite identificar problemas internos, como microfissuras com percolação de água, por exemplo, necessitando a utilização de equipamentos adequados.

Como avaliar a segurança através do monitoramento de barragem?

Por meio de algumas instrumentações pode-se avaliar a segurança da obra ao longo de sua vida útil, bem como localizar regiões críticas ao longo da barragem.

Dentre os instrumentos mais comuns para realizar o monitoramento de barragem, podemos citar:

  • Marcos superficiais: esses instrumentos são utilizados para determinar deslocamentos horizontais e verticais. Tais deslocamentos são medidos por meio de levantamentos topográficos periódicos, os quais são realizados em relação a marcos de referência fixos instalados fora da área de influência da barragem;
  • Inclinômetros: são utilizados para medir movimentos horizontais, sendo bastante usado para controle de estabilidade de taludes. Como ele é composto por uma haste cilíndrica com a presença de um sensor de inclinação em seu interior, realiza-se uma comparação entre as leituras atuais e as realizadas após a instalação, verificando, assim, se houve mudanças;
  • Piezômetros: está entre os instrumentos mais importantes para a segurança de barragens, tendo como objetivo determinar as subpressões em maciços de terra ou rocha;
  • Deformímetro de concreto: utilizado para medir a deformação do concreto e, por meio desta obter a tensão atuante na estrutura da barragem;
  • Medidores de níveis d’água e vazão: são os instrumentos mais simples, utilizados para conhecer, como o próprio nome já fala, a variação do nível d’água e a vazão.

Apesar da importância da utilização da instrumentação, é importante citar que estes, por sua vez, refletem apenas dados pontuais e espaçados, podendo não refletir o contexto geral da barragem, já que estas apresentam grandes dimensões.

monitoramento de barragem

Monitoramento de barragem através das inspeções

As boas condições de segurança da barragem não dependem apenas de um bom projeto de construção e dos equipamentos de monitoramento.

De maneira complementar devem ser feitas inspeções visuais periódicas de campo que têm por objetivo detectar deteriorações em potencial e alertar sobre condições que podem comprometer as estruturas associadas das barragens.

Devem ser incluídas na inspeção local, a fundação, a barragem, dispositivos de descarga, dispositivos de saída, reservatório, áreas imediatamente a jusante, dispositivos de auscultação e as vias de acesso (Brasil, 2002).

Em muitos casos mudanças na estruturas das barragens podem ser detectadas somente por um inspeções visuais, através de um profissional experiente nesse assunto.

Durante a inspeção de barragem, serão tomadas notas para que sejam adotadas as medidas corretivas necessárias e se for o caso, implantar um sistema de monitoramento baseado em diferentes instrumentações.

Estas inspeções, associadas a análise de dados fornecidas a partir da instrumentação que está realizando o monitoramento da barragem são a maneira mais eficiente e importante de se realizar o monitoramento de barragem.

Existem cinco diferentes tipos de inspeções, sendo elas subdivididas em: rotineiras, períodicas, formais, especiais e de emergência. 

Inspeções de Rotina para o monitoramento de barragem

Devem ser realizadas por um período curto de tempo, não mais de uma semana, pois alguns fenômenos que podem ocorrer nas barragens dependendo do estado da mesma podem ocorrer de maneira rápida.

Um dos exemplos são fissuras e erosão interna, que apresenta evolução rápida dependendo do tipo de rejeito, da velocidade de percolação e das tensões atuantes na barragem.

Inspeção Periódica e Inspeção Formal

A inspeção periódica deve ser realizadas em datas específicas pela equipe de operação da barragem ou por alguma empresa contratada especializada nesse serviço.

Já a inspeção formal deve ser realizadas de maneira anual, para isso, geralmente tem-se a presença de um geólogo e do engenheiro.

Esta deve ser realizada por consultores e especialistas em barragens com experiência técnica e científica e da segurança de barragens, o ideal é que esta inspeção seja realizada também por uma empresa tercerizada.

Um dos exemplos são fissuras e erosão interna, que apresenta evolução rápida dependendo do tipo de rejeito, da velocidade de percolação e das tensões atuantes na barragem.

Inspeção Formal para o monitoramento de barragens

Devem ser realizadas entre 5 a 10 anos, dependendo do potencial de ruptura e da velocidade de alteração do barramento.

Deve ser também realizada por uma empresa especializada em barragens.

O objetivo dela é checar se os procedimentos operacionais estão corretos e se a estrutura do barramento oferece segurança em sua estabilidade.

Inspeção de Emergência

Consiste na inspeção da barragem, de parte dela ou de alguma estrutura associada devido ao acontecimento de algum evento ou anomalia que ocorreu de maneira repentina e que pode colocar em perigo a barragem, causando sua ruptura.

Resolução da ANM sobre monitoramento de barragem

No dia 07 de julho de 2020, a ANM lançou uma nova resolução acerca do monitoramento de barragens de rejeito.

Nesta resolução, a ANM passou a obrigar o uso de sistemas de monitoramento automatizado nas barragens com alto dano potencial associado.

A resolução foi publicada no Diário Oficial e altera  o trecho da portaria de 2017 que criou o Cadastro Nacional de Barragens de Mineração e o Sistema Integrado de Gestão em Segurança de Barragens de Mineração.
Abaixo, você pode conferir a resolução na integra:

Resolução Nº 40, DE 6 DE julho DE 2020

Altera o artigo 7º da Portaria nº 70.389, de 17 de maio de 2017.

A DIRETORIA COLEGIADA DA AGÊNCIA NACIONAL DE MINERAÇÃO – ANM, no uso das atribuições que lhe conferem os incisos II, XI e XXIII do art. 2º, do parágrafo único, do art. 11, e art. 13 da Lei nº 13.575, de 26 de dezembro de 2017, e os arts. 2º e 9º da Estrutura Regimental da ANM, aprovada pelo Decreto nº 9.587, de 27 de novembro de 2018, e pela Resolução nº 2, de 12 de dezembro de 2018.

CONSIDERANDO o processo participativo e transparente de regulamentação e revisão de normas e a adequação dos dispositivos legais norteadores da segurança de barragens,

CONSIDERANDO a deliberação tomada em sua 17ª Reunião Ordinária Pública, realizada em 17 de junho de 2020, e

CONSIDERANDO o constante dos autos do processo nº 48051.001283/2019-56, resolve:

Art. 1º. O art. 7º da Portaria nº 70.389, de 17 de maio de 2017, passa a vigorar com a seguintes redação:

“Art. 7º O empreendedor é obrigado a implementar sistema de monitoramento de segurança de barragem em até 24 meses após a data de início da vigência desta Portaria.

§ 1º O nível de complexidade do sistema de monitoramento dependerá da classificação em DPA da barragem de mineração.

§ 2º Para as barragens de mineração classificadas com DPA alto, existência de população a jusante com pontuação 10 e características técnicas com método construtivo contendo pontuação 10, o empreendedor é obrigado a manter sistema de monitoramento automatizado de instrumentação, adequado à complexidade da estrutura, com acompanhamento em tempo real e período integral, seguindo os critérios definidos pelo projetista.

§ 3º As informações advindas do sistema de monitoramento, devem estar disponíveis para as equipes ou sistemas das Defesas Civis estaduais e federais e da ANM, sendo que para as barragens de mineração com DPA alto, estas devem manter vídeo-monitoramento 24 horas por dia de sua estrutura devendo esta ser armazenada pelo empreendedor pelo prazo mínimo de 90 (noventa) dias.” (NR)

Art. 2º Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação.

Para acessar o texto oficial, clique aqui.

O papel da geofísica no monitoramento de barragens

Com a resolução publicada, torna-se obrigatório ao empreendedor implantar um sistema de monitoramento nas barragens de rejeitos caso sua barragem se enquadre nas condições citadas na resolução.

A geofísica é uma ferramenta utilizada como forma de aumentar o controle, expandindo a área e número de dados.

Existem diferentes métodos geofísicos que possibilitam realizar uma varredura em subsuperfície, permitindo a identificação de anomalias e falhas na estrutura da barragem.

Dentre os métodos utilizados podemos citar a refração sísmica e os métodos geoelétricos, como o ground penetrating radar (GPR), o potencial espontâneo e, em especial, a eletrorresistividade.

A eletrorresistividade é um tipo de investigação geofísica que utiliza as propriedades elétricas dos materiais para medir a resistividade do meio, e a partir disso fornece informações sobre as estruturas e os tipos de rocha em sub superfície.

Este dado é muito importante para o empreendedor da barragem, pois ele consegue ter indicações de locais que podem estar apresentando anomalias na barragem.

A Geoscan possui um equipamento que realiza o monitoramento de barragens de maneira automatizada, 24h por dia e tem uma elevada precisão na identificação de anomalias dentro do corpo da barragem.

Se você está precisando monitorar sua barragem e quer entender melhor como funciona esse tipo de monitoramento você pode acessar esta página e entrar em contato conosco.

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