wpe2D.jpg (52644 bytes)   AÇUDE AÇU

Barragem Engº. Armando Ribeiro Gonçalves

DESCRIÇÃO GERAL

         A barragem Engº. Armando Ribeiro Gonçalves, do Açude Açu, está localizada no rio Piranhas, também denominado Açu, 6 km a montante da cidade de Açu, no estado do Rio Grande do Norte.

       O acesso ao local é feito, a partir de Natal, pela BR-304, distando daquela capital cerca de 250 km.

       O objetivo do açude é o suprimento de água ao Projeto de Irrigação do Baixo Açu. São inúmeros os benefícios gerados pelo Projeto Baixo-Açu, destacando-se sobretudo o aproveitamento hidroagrícola das terras aluviais do vale, assim como os chapadões dos tabuleiros das encostas, cuja irrigação promoverá o desenvolvimento agrícola em uma área com cerca de 25.000 ha, com geração de quase 12.000 empregos diretos e indiretos.

       A construção da barragem Engº. Armando Ribeiro Gonçalves exigiu ações complementares necessárias ao remanejamento das populações atingidas, com o enchimento do reservatório, e das infra-estruturas localizadas na área inundável da bacia hidráulica. Entre as ações desenvolvidas merecem destaque: relocação da sede do município de São Rafael com reassentamento de toda a população (730 famílias); construção de um dique de proteção à cidade de Jucurutu com reassentamento de parte da população urbana; relocação das linhas de transmissão e do sistema viário e reassentamento da população rural (1.852 famílias), em sítios convenientemente selecionados, de modo a não paralisar as atividades agrícolas, principal fonte de manutenção e subsistência. Foram também efetivadas as indenizações das propriedades mineiras localizadas na área do lago.

       O Açude Açu é considerado o maior reservatório construído pelo DNOCS até o momento, com capacidade de armazenamento de 2,4 milhões de m3 d'água e bacia hidráulica com área de 195 km2. O volume regularizado é de 389 milhões de m3 para uma garantia de 90%.

HIDROLOGIA

Foram admitidos como representativos para a bacia, os dados pluviométricos do posto de Açu, referentes ao período 1911-1971.

       A bacia tributária do açude é de 36.770 km2 , estando incluídos nesta área, a montante da barragem, 20 açudes públicos construídos pelo DNOCS, bem como 115 açudes construídos em regime de cooperação, além de um número razoável de pequeno açudes particulares. Foi deduzida a área de drenagem correspondente aos açudes existentes e, em seguida, avaliou-se os deflúvios remanescentes na bacia. Esta avaliação foi feita com base nos dados dos postos fluviométricos de Pau Ferrado, Sitio Vassouras, Jardim de Piranhas e Oiticica II (todos dentro da bacia), sendo que o período observado foi o correspondente a 1963-1971. A aplicação desses dados ao período 1912-1963, foi realizada com base numa correlação entre os deflúvios remanescentes anuais e as chuvas correspondentes na bacia. A distribuição ao longo de cada ano foi o resultado da aplicação do padrão médio de distribuição dos deflúvios mensais ao ano, no período conhecido 1963-1971.

       Os deflúvios remanescentes foram então calculados para o posto de Oiticica II, com bacia tributária conhecida de 36.770 km2 subtraindo-se os deflúvios relativos às descargas liberadas para os açudes públicos construídos a sua montante.

       Para o estudo de regularização dos deflúvios, foi realizada a operação simulada do reservatório em bases mensais, considerando-se duas alternativas: demanda alta e demanda baixa.

       O estudo de cheias foi realizado através da análise das enchentes no período estudado e dos hidrogramas unitários correspondentes, estabelecidos para as diversas subáreas consideradas (Fig. 2).

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Fig. 2 - Curva cota x área x volume 

CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS

Pluviometria média                570mm

Área da bacia drenante       36.770km2

Área da bacia remanescente   20.89km2

Deflúvio remanescente         40,20m3/s

Volume escoado                 1.270 x 106m3 ou uma lâmina de 61 mm

Descarga média                  185,5m3/s,

Volume regularizado           389 X 106m3 para uma freqüência garantia de 90%

Cheia cinqüentenária        5.300m3/s

Cheia máxima provável       13.000m3/s

GEOLOGIA E GEOTECNIA

       A região da obra é representada por um complexo granítico migmatítico, com características xistosas, cinza, pouco alterado, com pontos localizados bastante alterados, Nas ombreiras é encoberto por um solo residual pouco espesso, envolvendo afloramentos de rochas graníticas, e no trecho da calha do rio por um pacote aluvionar, constituído de areia média grossa, amarelada, com espessura de até 26 m.

       O maciço migmatítico granítico apresenta-se estruturalmente pouco a medianamente fraturado, com fraturas normalmente seladas ou preenchidas por materiais quartzo-feldspatos.

       Os materiais utilizados na construção do maciço compactado foram os materiais aluvionares existentes nas margens do rio. São eles, o de composição silto-argiloso (CL-CH), de coloração cinza escura; o cascalho argilo-arenoso (SC-GC), de coloração avermelhada, que ocorre em um altiplano na ombreira esquerda; o material arenoso, de granulometria média a grossa, retirado diretamente do leito do rio; o material de transição, cascalho arenoso, obtido na raspagem superficial da jazida de cascalho argilo-arenoso; e o material pétreo obtido através da exploração de uma grande ocorrência de rocha granítica, na ombreira esquerda.

ARRANJO GERAL

       A disposição geral das estruturas inclui uma barragem de terra fechando o vale em um boqueirão suave, com um comprimento total de 2.553 m até a posição onde se encontram os elementos extravasares, compostos de um vertedouro principal (ou vertedouro de serviço), dois diques transbordáveis e um dique fusível com três células separadas estrategicamente. O conjunto se completa com uma tomada d'água em túnel, com extensão de 165 m, situada na margem direita (Fig. 3).

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Fig. 3 - Arranjo geral

 BARRAGEM PRINCIPAL

       A barragem principal é composta de trechos homogêneos nas ombreiras e de seções zoneadas na parte central do maciço, em função das características da fundação.

       A fundação da barragem, na parte central do vale, é composta de sedimentos arenosos, com profundidades que excedem 20 m, com características de elevada permeabilidade. Subjacente a este aluvião ocorre um gnaisse migmatítico ocasionalmente capeado por material de alteração pouco permeável.

       A barragem principal tem altura máxima de 41 m acima do leito do rio e coroamento com 8 m de largura na cota 62100. O talude de montante é protegido por um "rip-rap" e sua declividade é de 1 V:2H nas cotas superiores e 1 V:295H nas cotas inferiores até a ensecadeira; e depois, 1 V:3H até o terreno natural. O talude de jusante tem inclinação de 1V:1,9H entre o coroamento e uma banqueta de 4 m na cota 45,70; daí até a cota 30,00 é 1V:2,5H e desta cota até o pé do talude é de 1 V:3H.

       O "cut-off ", ou no caso presente um septo de impermeabilização, foi projetado e construído no prolongamento do talude de montante, até encontrar rocha sã. Esta localização permitiu que se executasse simultaneamente não só a elevação da barragem como a sua fundação, já que as escavações, com o desafiante rebaixamento do lençol freático, absorveram bastante tempo.

       Durante a construção da barragem houve um escorregamento do talude de montante, na sua parte central, provocando um desmoronamento de material, de grandes proporções, da ordem de 1,5 milhão de metros cúbicos. Estudos técnicos e geotécnicos de alto nível foram contratados pelo DNOCS e o resultado, apresentado pelos Consultores Drs. Costa Nunes e Victor de Mello, concluiu que o acidente ocorreu em condições características de ruptura de "fim de período de construção" (Fig. 6).

A barragem foi reprojetada e corrigiu-se a seção transversal, deslocando-se o filtro chaminé mais para montante, utilizando-se o mesmo material, e homogeneizando-se os materiais argilo-arenoso para os espaldares de montante e jusante (Figs. 4, 5 e 7).

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Fig. 4 - Seção transversal - Seção original

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Fig. 5 - Seção transversal - Projeto modificado (Serete)

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Fig 6 . Seção transversal - Acidente

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Fig. 7 - Seção transversal - Projeto executado

       A barragem está totalmente instrumentalizada, constituindo-se de marcos superficiais, medidores de deslocamentos verticais, inclinômetros e piezômetros.

 VERTEDOURO

       A cheia adotada para o projeto foi a máxima provável, que é de 13.000 m3/s o que exigiu a adoção de extensas superfícies vertentes. Após o acidente, as revisões de projeto relacionadas à segurança da obra incluíram novos estudos hidrológicos e hidráulicos com a colaboração de consultores e especialistas nestas disciplinas. Além da revisão dos valores de pico de cheias, foram também revistos os hidrogramas das enchentes e os estudos de amortecimento pelo reservatório.

Desta forma, foram adotados e construídos os seguintes descarregadores:

 - Vertedouro de serviço tipo soleira livre, com 255 m de extensão em perfil Creager, com soleira na cota 55,00;

- Dique transbordável nº 1, com crista na cota 58,70 e soleira na cota 57,50, com extensão de 295 m;

- Dique transbordável nº 2, com soleira na cota 57,50 e extensão de 110 m;

- Dique fusível com 3 células para graduar a liberação da vazão. As soleiras dos 3 diques estão na cota 55,00. Ás cotas das cristas variam, sendo 60,20 na primeira. As células estão separadas entre si por muros de concreto.

TOMADA D'ÁGUA

       A tomada d'água está localizada na ombreira direita e atravessa a barragem por um túnel, com diâmetro de 2,80 m e 165 m de extensão. Na entrada de montante foi previsto o fechamento através de uma torre de comando em concreto, dotada de "stop-log". A jusante há uma bifurcação da tubulação com válvula borboleta, seguida de duas válvulas dispersoras. O canal de aproximação a montante tem uma extensão de 220 m e largura de 6 m e o canal de descarga tem 270 m de extensão e 25 m de largura.

BARRAGEM AUXILIAR

       A barragem auxiliar é do tipo terra homogênea com 19 m de altura máxima, o coroamento tem largura igual a 8 m, na cota 62,00 e extensão de 168 m.

 CONSTRUÇÃO

       A construção da barragem foi iniciada em 1979 pela Construtora Andrade Gutierrez S.A. Em dezembro de 1981 houve o acidente relatado no item Arranjo Geral, resultante do escorregamento do talude de montante. O projeto foi refeito e a construção continuada em ritmo acelerado até a sua conclusão em 1983.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

CARVALHO, Luiz Hernani de et alii. Açu: uma cortina impermeabilizante. ln:      SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS, 14, Recife, 1981. Anais ... Recife, 1981. v. 1. p. 501 - 39.

              . Dew atering for a cut off trench in a deep previous foundation Armando Ribeiro Gonçalves Dam.     ln:

               INTERNATIONAL CONGRESS ON LARGE DAMS, 14, Rio de Janeiro, 1982. Transactions ... Rio de     Janeiro,                               lnternational Commission on Large Dams. 1982. v. 3. p. 1185 - 95.

DNOCS/SERETE/DUNLOP/AGRI.Estudo de viabilidade para irrigação do vale do Baixo Açu, Estado do Rio Grande do Norte. S.n.t.

              . Estudo de viabilidade para irrigação do Vale do Baixo Açu; relatório de dados básicos, S.n.t. v.

              . Estudo de viabilidade para irrigação do Vale do Baixo Açu; relatório resumo. S.n.t. l V.

 

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
CAPACIDADE 2.400.000m³ REVANCHE 7m
LOCALIZAÇÃO Açu-RN COTA DA SOLEIRA 55,00
SISTEMA/SUBSISTEMA Piranhas-Açu VOLUME DA ESCAVAÇÃO 52.600m³
RIO BARRADO Piranhas-Açu

      CARACTERÍSTICA DAS  ESTRUTURAS HIDRÁULICAS

 
ÁRIA DA BACIA HIDROGRÁFICA 36.770km² DIQUE TRANSBORDÁVEL 1 Perfil Creager
ÁREA DA BACIA HIDRÁULICA 19.500ha TIPO 58,70
PRECIPITAÇÃO MÉDICA ANUAL 570mm COTA DA CRISTA 57,50
NÍVEL D´ÁGUA MÁXIMO 67,70 COTA DA SOLEIRA 295m
ÁREA IRRIGÁVEL 25.000ha

EXTENSÃO

 
PROJETO INICIAL SERETA S.A-Engenharia DIQUE TRANSBORDÁVEL 2 57,50
REPROJETO TECNOSOLO-Engenharia e tecnologia de solos e Materiais COTA DA SOLEIRA 110m
ACOMPANHAMENTO DA OBRA HIDROTERRA-Engenharia e Comércio EXTENSÃO  
CONSTRUÇÃO Construtora Andrade Gutierrez S.A

DIQUE FUSÍVEL

 

BARRAGEM PRINCIPAL

  1 CÉLULA 60,20
TIPO Terra Zoneada COTA DA CRISTA 40m
ALTURA MÁXIMA SOBRE AS FUNDAÇÕES 41m EXTENSÃO  
EXTENSÃO PELO COROAMENTO 2.553m 2 CÉLULA 60,45
LARGURA DO COROAMENTO 8m COTA DA CRISTA 50m
CONTA DO COROAMENTO 62,00

EXTENSÃO

 
VOLUME TOTAL DO MACIÇO 5.744.750m³ 3 CÉLULA  
VOLUME DA TERRA 5.300.000m³ COTA DA CRISTA 60,70
VOLUME DE ENROCAMENTO 160.550m³ EXTENSÃO 60m
VOLUME DE TRANSIÇÕES 284.200m³

TOMADA D´ÁGUA

 

VERTEDOURO

  TIPO Túnel
TIPO Soleira Livre com Perfil Creager DIMENSÃO DA SEÇÃO 165m
LARGURA DA SOLEIRA 225m COMPRIMENTO Túnel com o =2,80m
LÂMINA MÁXIMA 5,70m DESCARGA REGULARIZADA 30m³/s
DESCARGA MÁXIMA 13.000m³/s EXTENSÃO DO TÚNEL 165mm
    DISSIPAÇÃO A JUSANTE 2 Válvulas Dispersoras
   

BARRAGEM AUXILIAR

Terra Homogênea
    TIPO 19m
    ALTURA MÁXIMA SOBRE AS FUNDAÇÕES 8m
    LARGURA DO COROAMENTO 62,00
    EXTENSÃO DO COROAMENTO 168,m
    VOLUME TOTAL DO MACIÇO 53.000m³