Geofísica eletrorresistiva aplicada ao monitoramento temporal da percolação de fluidos no interior de estruturas de barragens

• Autor(a) principal: CANATTO, Bruno Felipe
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2511
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA; Monitoramento de barragens; Métodos geofísicos; Eletrorresistividade; Percolação de fluidos

A importância e o impacto que as barragens possuem em âmbito econômico, social, ambiental, estratégico e sanitário, torna necessário manter a segurança e a funcionalidade desses empreendimentos. Assim, uma forma de manter sua integridade física e funcional é a realização de monitoramentos temporais por sistemas de auscultação. Diversas instrumentações existem para este propósito, dentre elas se destacam: piezômetros, medidores de recalque, inclinômetros e medidores de vasão. Os métodos geofísicos já são aplicados para o monitoramento de barragens em diversos países, e com os avanços tecnológicos estão se tornando mais precisos e contribuindo com as interpretações dos dados obtidos pelas instrumentações convencionais. Dentre os métodos geofísicos, a eletrorresistividade possui grande versatilidade em sua utilização para monitoramento de barragens, por ter sensibilidade na detecção de saturação em subsuperfície. Como forma de contribuir com novas metodologias de monitoramento de barragens, o presente trabalho traz a luz um estudo de caso da barragem de terra Santa Helena, localizada na cidade de Mirandópolis, São Paulo, que foi monitorada mensamente durante o período de agosto de 2020 até janeiro de 2021 com uso de geofísica eletrorresistiva empregando a técnica de caminhamento elétrico com um equipamento de baixo custo para os levantamentos de dados. Foram levantadas duas linhas paralelas de 96 m sobre a crista da barragem, com afastamento de 2 m entre os eletrodos, o que permitiu obter sete níveis de investigação, alcançando aproximadamente 7,5 m de profundidade. Como resultado foi possível determinar a grande influência da pluviometria nos valores de resistividade medidos, sendo muito elevados nos meses de seca e baixos nos meses úmidos. Além disso, com auxílio de modelos de fluxo interno de fluídos foi possível constatar que o comportamento da percolação de água do sistema está dentro do que se espera em uma barragem homogênea, com a área não saturada superficial aumentando conforme se afasta do reservatório, detectada nas inversões geofísicas pelo aumento da eletrorresistividade em subsuperfície de montante para a jusante. Além disso, o monitoramento foi capaz de detectar uma anomalia de baixa resistividade posicionada próxima a superfície, interpretada como um processo de piping ocasionado por possíveis zonas de fraqueza que surgiram pela influência da construção do abrigo da bomba adutora e as vibrações de sua operação, que promovem percolações irregulares de fluídos, saturando esse ponto da barragem e reduzindo a eletrorresistividade no local da anomalia. O presente trabalho demonstrou que mesmo utilizando um equipamento de mensuração limitado, foi possível monitorar variações de resistividade que podem ser indício de problemas estruturais, confirmando que as técnicas de geofísica eletrorresistiva podem contribuir grandemente com os sistemas de monitoramento de barragens, uma vez que suas dimensões de alcance podem ser uteis em interpretações da extensão das anomalias pontualmente medidas pelos instrumentos convencionais.