Inspeção Periódica para Segurança de Barragens

1. Robert Taylor, P.E. Programa Regional de Segurançade BarragensGerente do Programa U.S. Army Corps of Engineers Great Lakes & Ohio River Division Robert.E.Taylor@usace.army.mil Oficina de Segurançade Barragens Brasília, Brasil 20-24 Maio2013 InspeçãoPeriódicaparaSegurança de Barragens

2. ResumodaApresentação • PropósitosdaInspeção • Políticas de Inspeção • Tipos de Inspeção • Procedimentos de Inspeção • Boas Práticas • AvaliaçõesPeriódicas

3. Carro-chefe do Programa de Segurança de Barragens Nota: Éimportanteatualizar PMIRR a qualquermomentoquandoháconhecimentosobremudanças no risco do projeto.

4. PropósitodaInspeção • Verificar a integridadeestrutural de barragenseestruturasassociadas • Garantir a proteçãodavidahumanaedapropriedade • Divulgar as condiçõesquepossamperturbarofuncionamentoouameaçar a Segurança de Barragens a tempo de ser corrigido.

5. Estruturasciviscujafalhaoufracassoparcialcolocariaemrisco a vidada população, causardanossubstanciais à propriedade, meios de transporte, ouconcessionárias, serãoavaliadascontinuamenteparagarantir a segurançaestrutural e estabilidade, e adequaçãooperacional.

6. Política • Nãodeverá ser contratada • Engenheirosprofissionaislicenciados • DanoPotencialrevisado • Cumprirosrequisitos PCA • Inspecionarpartesnãofederais das barragens • Avaliar a segurança de montante e jusantenasbarragens • Instalaçõesmilitares • Inspeçõesparaos outros

7. BenefíciosSecundários • Mantémconhecimentoinstitucionalsobre o projeto • Mantém a períciatécnicaemSegurança de Barragens • Forneceliçõesaprendidasparaoutrosprojetos

8. TIPOS DE INSPEÇÃO Operações de Rotina-Durante as operaçõesnormaisparamudançasincomuns Anual - Empreparaçãoparaelevarosníveis do reservatório. Cotaalta- De acordo com Manual de O&M. Periódica – a cada 5 anos, Inspeçãodetalhada da engenharia. Avaliaçãoperiódica - Análise de Risco a cada 10 anos de projetosegundoparâmetrosatuais. Especiaisou de emergência – Apóseventosgrandesouincomunsouapósrelatório de perigo. Estruturas de açohidráulicos- Ver ER 1110-2-8157

9. Inspeçãorotineira de operações • Durante as operaçõesnormais de projeto, opessoaldevesempreestarciente dos itens de Segurança de Barragens. • A freqüência é feitasegundo o Manual de O & M -podeserdiária, semanal, mensal, etc • Conduzidaporpessoal de operações, taiscomoengenheiros de campo, trabalhadoresde manutenção, guardasflorestais, etc

10. InspeçãoAnual • Umavezaoano, excetoduranteomesmoanodaInspeçãoPeriódica (IP). • Conduzidoporpessoal de operações, taiscomoengenheiros de campo, trabalhadores de manutenção, guardasflorestais, etc, acompanhadopor um engenheiro de Segurança de Barragens.

11. InspeçãodaCota Alta • Quandoosníveis do reservatório se aproximaremaosníveisrecordesouníveishistóricospreocupantes • A medidaemque oreservatório se aproxima do nívelrecorde, o pessoal do projetodevefiscalizar com maisfrequência • Se o reservatórioatingir novo recorde, engenheirossãoenviadosaoprojeto. • A frequênciavai ser definidacaso a casoemfunção: do desempenhopassado do projeto, consequências, nível do reservatório, etc. Poderia ser de horaemhora, ou a cada 12 horas, oudiariamente. • Prepararrelatório de desempenhoapósoevento

12. Inspeçãoperiódica • AlémdaInspeção visual dabarragem, deve-se incluiroseguinte: • Inspeção das Estruturas das Comportas • Operacionalidadedacomportaecapacidade de Inspeção • InspeçãodaBacia de dissipação • Inspeçãoda casa de máquinas • Inspeçãoeavaliação de Instrumentação, incluindopiezômetros, poços de alívio, drenos de pé, placas de recalque, instrumentaçãoestrutural, etc • Deveincluirengenheiros de todas as disciplinasapropriadas • Geotécnico, estrutural, H & H, elétrico, mecânico

13. Avaliaçõesperiódicas • Incluem: • Revisãoabrangente dos registros, desenho, desempenho, etc. • InspeçãoPeriódica • Análise de Modode FalhaPontencial • Análise de risco Semi-Quantitativo • A cada 10 anos

14. OutrasInspeções • Ensecamentos • Instalação de novosequipamentos • Modificações de Barragens • Inspeções de Emergência • Relatório de perigossignificativos • Relatórios de acidentes • InspeçõesEspeciais • Depois de terremotos, inundaçõesextremas, grandesdescargase/oudescargas do vertedouro

15. Ensecamento de bacias de dissipação– Dewey Lake, KY

16. GreenupEclusaeBarragem – ensecamentodacâmaradaeclusa Lock dewatering – Greenup Locks and Dam, Ohio River - 2003

17. Inspeçõesespeciaisapósterremotos

18. Frequência de InspeçõesPeriódicas • Novas estruturasrequeremInspeçõesmaisfrequentes • IP Inicial - Depoisda estruturaestarcompleta, mas antes de represamento • Segundo IP - No prazomáximo de um anoapósorepresamento ser iniciado • Inspeçõessubseqüentes • Intervalo de um anopara as próximasduasInspeções • Intervalo de doisanospara as próximasduasInspeções • Cincoanosparatodosas IP subseqüentes • Avaliaçãoperiódica a cada 10 anos (IP com Avaliação de Risco)

19. LagoYatesville – PrimeiraInspeção:Março1989(1992, 1993, 1994, 1995, 1998, e2003)

20. Procedimentos antes das InspeçõesPeriódicas • ProgramaçãoeFinanciamento • Coordenar com Ops eProgramas • Notificarpatrocinador, estaduais, agências • Avaliarinstrumentaçãoemonitoramento de dados • Identificarequipe de IP eequipe de DQC • Prepararo “boiler plate” • Prepararopacote de Pré-Inspeção

21. ComposiçãodaEquipeequalificações • Váriasdisciplinas, conformenecessário: • Mínimo: Geotech, Estrutural, H & H, Ops • Outros: Mecânica, Elétrica • Experiênciaeformação • 5 anosrecomendado • OJT (3 IP anteriores), TADS, EspaçoConfinado • Os líderes de equipedevemserPE registradosougeólogos com experiência de segurança de barragem • AssistênciaAdministrativa

22. Ferramentas de TreinamentoemSegurança de Barragens (TADS) • http://usasearch.fema.gov/search?query=609dvd&affiliate=fema • Preparaçãopararealizar a Inspeção de Segurança de Barragens. • Documentarerelatarosresultados de Inspeção de Segurança de Barragens. • Inspeção de Barragens de Aterro. • Inspeção de Barragens de ConcretoeAlvenaria • Inspeçãodafundação, ombreirasemargens do reservatório.

23. Ferramentas de TreinamentoemSegurança de Barragens (TADS) continuação • Inspeção de Vertedouros e Dispositivos de descarga. • Inspeçãoeteste de comportas, válvulaseoutrossistemasmecânicos. • Instrumentaçãoparabarragens de aterroeconcreto. • Identificação de deficiênciasmateriais • Avaliação do Mecanismo de PreparaçãoparaEmergências.

24. Pacote de Pre-Inspeção • Mapa de acesso do projeto, incluindoinformações de GPS • Histórico de deficiências e medidascorretivas • Resumostécnicos • Procedimentos de operações do reservatório • Avaliaçãoegráficos de dados de instrumentação • Dados do projeto, layout edesenhostípicos • OMRR & Responsabilidades • Parcelas de Perfis de Subsolo • Registro de perfuraçãotípicos

25. Pacote de Pre-Inspeção (cont’d) • Lista de documentos de projeto / dados de engenharia • As listas de verificação • Resultados das Inspeçõesanuais e a situação dos itens de açõesrecomendadas • Necessidade de atualização dos parâmetros de projeto, porexemplo, hidráulicos, sísmicos, estruturais, HSS • Resumo do desempenhopassado • Resumo de Inspeçõesna Ponte • Reavaliaçãodacondiçãosísmica • ReavaliaçãodacondiçãoHidrológica

26. Plano de Inspeção • Riscoinformado • Incorporar OCA • Incluircompetênciastécnicasnecessárias, itens de equipamento a ser operado, as áreas a sereminspecionadas, equipamentos de apoionecessários • HSS • Estruturas de concreto • Passagens de água • Aterros • Vertedouros • Instrumentação • Margem do reservatório

27. NivelamentoPré-Inspeção • Histórico de construçãoefotos • Histórico de desempenho • Resultados PFMA • Resultados RA • Medidasprovisórias de Redução de Risco • Resultados de qualquerpré-Inspeção • Plano de Inspeção • Listaseclassificações • Entrada de pessoal do projeto • Segurançacoletivae AHA

28. Procedimentos de Inspeção • Inspecionar / operar as funçõesrelacionadas com a segurançaeestabilidadedaestruturaeadequaçãooperacional do projeto • Verificaros dados de engenhariaarmazenados no local, PAE atualizado e acessível, todo o pessoal com formaçãoem SB • Algunsrecursospodem ser inspecionados antes da IP, porexemplo, bacias de dissipação, HSS

29. Inspeções • Bacias de Dissipação • A cada IP se a descarga for significativa • Pesquisa de mergulhoouhidroacústica • A cadadescargasignificativa

30. Inspeções • EstruturasHidráulicas de Aço • FCM a cada 5 anos • Todas a cada 25 anos • Umaparacadatipo de IP

31. Interior daComporta Radial

32. Barragens de Reservatórios • Barragens de Concretooumaçicos de terra — Todas as áreascomopés, ombreiras, cristas, faces a montanteejusante, etc. • Dispositivos de Descarga—Estrutura de admissão, todos de concreto, todas as comportas, divisórias, túnel / canal / válvulas, área de transição, bacia de dissipação, canal de saída; operartodososequipamentosmecânicoseelétricos, todososequipamentoshidráulicos; Ligargerador de emergência com carga. • Vertedouro—Todososcortes de rochas/bancadas, pisoouparede de concreto. Se hácalha de concreto, verifique a bacia de dissipação. Inspecione as área de aproximação e descarga. • Outros—Diques, estações de bombeamento, borda do reservatório, etc. • Barragem a montante—Avaliarimpactos e condições da barragem a montante

33. Maciço – Componentesparasereminspecionados Pé de montante Contato(da ombreira) Face de Montante Contato OmbreiraDireita OmbreiraEsquerda CRISTA Face de Jusante Contato Contato Péde Jusante

34. Lago Grayson, KY

35. Procedimentos de Inspeção • Todas as característicascríticas do projeto, incluindosistemas de comunicação, a seremempregadosemcondições de emergência • Geradores de emergênciatestados sob a demandadapotênciamáximaesperada

36. Procedimentos de Inspeção Estações de medição no nívelcrítico da águadeverãoseridentificadase revistaspararedundâncias e acuráciacomo um item de Inspeção de Segurança de Barragens

37. Procedimentos de Inspeção • Marcaroslimitesparalimpeza da vegetação • Marcar as elevações de inverno, verãoecrista do vertedouronalado a jusante

38. Margens do Reservatório Certificar se as bordasaindafuncionamcomofoiplanejado Umapreocupação particular sãodeslizamentos de terra Inspecionar: Porbarco Emáreasadjacentes Sobrevoando E caminhandoaoredor do reservatório (se ele for pequeno)

39. EclusaseBarragens Todas as partesconcretas de eclusasebarragens- paredes de bloqueio (ambos osníveis de piscina), galerias, passagens, casas de controle, cais, pontes, etc. Todas as Comportas- radial, de rolo, ensecadeira, basculante, Mitra. Operartodososequipamentos-guindastes, ligarmotores de todas as comportas, abrircompletamenteefecharumacomporta radial/de rolo, documentarcomotodas as comportasvãoabrircompletamente, oenchimentoeesvaziamento do sistema, comportamitraouesporão, levantar a comporta de emergênciadaeclusa, colocarotampão num conjunto de comportasdabarragem, ligarogerador de emergência com carga Outros–margens de rios, diques, etc.

40. Eclusa e Barragem Greenup, Rio Ohio

41. Documentarquetodas as comportasvão se abrircompletamente Evento de nível alto de água – Eclusas e Barragem de Willow Island

42. Resumoapós a Inspeção • Presença de funcionários do projetoedaoperação • ResultadoseRecomendações • Anotados no registro • Itens de ação • OCA: A-F • Apoiofinanceiro do DSPMT: 1-6 • Qualquerevidênciade perigodeveserregistradaimediatamente.

43. Lista de Checagem

44. Sinais de perigo • Evidênciasde perigosdevemserregistradas • Solapamentos, recalques, ouescorregamentonosmaciços de barragens de terra e enrocamento, de diquesurbanos, de ombreiras de pontes ou de encosta do vertedouro, de canais, e de ombreira de barragens. • Evidência de erosão (piping), poças de águaenlameadanasáreas de estruturascomomaciços, ombreiras, e nasáreas de contato entre o maciço e ombreira. • Incrementoediminuiçãoanormaldavazão dos drenosdafundação, diáclisesestruturaisoupoços de alívio

45. Sinais de Perigo • Evidênciasde Perigosdevem ser registrados • Qualqueraumento de infiltraçãoatravésouabaixo dos maciçosouombreiras. • Qualquermudançasignificantenapressão de porosidade da águaem ambos maciços, ounafundação das ombreiras. • Qualquermudançasignificantenapressãoabaixo das estruturas de concreto • Qualquermovimento vertical ou horizontal ourachaduranosmaciços e ombreiras

46. Sinais de Perigo • Evidências de Perigosquedevemserregistradas • Fissurassignificantesnaestrutura do concreto, naconstruçãooudepois de ser construído. • Buracosourebaixamentolocalizadonafundaçãoouadjacências dos maciçosououtrasestruturascríticasimportantespara a operaçãosegura do projeto. • Desvioexcessivo, deslocamento, ouvibração das estruturas do concreto (ex: angulaçãooudeslizamento das torres de tomada de entrada, pilares de pontes, muro de aproxiçãooumuros de contenção de cheias)

47. Sinais de Perigo • Evidências de Perigosquedevemserregistradas • Movimentoserráticos, torções, deflexãoexcessiva, vibração de comportas de vertedouros e válvulasde grandevazão. • Danosignificativo a qualquerestrutura ( ex: danocausadoporbarcaçasnospilares da ponteounasparedes de eclusa, oudanocausadoporplacasde gelonastorres de tomadad’água e acessoaospilares da ponte)

48. Sinais de Perigo • Evidências de Perigosquedevemserregistradas • Danosignificativo, oumudançasnasestruturas, fundações, níveis de reservatório, condições do lençolfreático, e terrenosadjacentescomoresultado de eventossísmicos. Inspeçõesespeciaisparadanosdevemserfeitasimediatamenteemseguidaaoabalosísmíco. • Qualqueroutraindicação de perigooufalhapotencialquepossainibir a operaçãodabarragem

49. Registro IP • Formatopadronizado de registro de IP/AP • Omitir as seções de AP atéquesejarealizada • Revisar e reutilizarseçõesanteriores de AP • Se DSAC I-III, nãopodedizer, “A barragemestáemcondição boa eaceitável.” • RealizaroRegistro de Controles de QualidadeDistrital • SubmeteroResumoexecutivoem 90 dias. • SubmeteroRelatórioao MSC em 90 dias • Submeterarquivo .pdf a biblioteca do ERDC

50. Seja vigilante! Fiqueseguro! Essayons!