Palestra " Dimensionamento de Vertedouros"

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V CONGRESSO BRASILEIRO DE MINA A C V CONGRESSO BRASILEIRO DE MINA A C É É U ABERTO U ABERTO ASPECTOS CR ASPECTOS CR Í Í TICOS DE PROJETO PARA FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOS TICOS DE PROJETO PARA FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOS - - DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS - - M M Á Á RIO CICARELI PINHEIRO RIO CICARELI PINHEIRO Engenheiro Civil, especialidade em Engenharia de Recursos H Engenheiro Civil, especialidade em Engenharia de Recursos H í í dricos dricos

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V CONGRESSO BRASILEIRO DE MINA A CV CONGRESSO BRASILEIRO DE MINA A CÉÉU ABERTOU ABERTO

ASPECTOS CRASPECTOS CRÍÍTICOS DE PROJETO PARA FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOSTICOS DE PROJETO PARA FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOS

-- DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS --

MMÁÁRIO CICARELI PINHEIRORIO CICARELI PINHEIRO

Engenheiro Civil, especialidade em Engenharia de Recursos HEngenheiro Civil, especialidade em Engenharia de Recursos Híídricosdricos

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OBJETIVOSOBJETIVOS�� Apresentar as caracterApresentar as caracteríísticas das barragens de rejeitos e dos tipos sticas das barragens de rejeitos e dos tipos

de de vertedourosvertedouros utilizados.utilizados.

�� Apresentar os critApresentar os critéérios gerais de dimensionamento de rios gerais de dimensionamento de vertedourosvertedouros..

�� Apresentar a evoluApresentar a evoluçção atual dos critão atual dos critéérios de dimensionamento para rios de dimensionamento para o caso especo caso especíífico das barragens de rejeitos.fico das barragens de rejeitos.

�� CaracterCaracteríísticas das barragens de rejeitos na condisticas das barragens de rejeitos na condiçção de ão de fechamento de minas.fechamento de minas.

�� CritCritéérios atuais recomendados para fechamento de barragens.rios atuais recomendados para fechamento de barragens.

�� Alguns casos de fechamento de barragens de rejeitos: aspectos Alguns casos de fechamento de barragens de rejeitos: aspectos construtivos e critconstrutivos e critéérios de projeto adotados.rios de projeto adotados.

�� Problemas a serem resolvidos para o estabelecimento de critProblemas a serem resolvidos para o estabelecimento de critéérios rios de projeto para fechamento.de projeto para fechamento.

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REFERÊNCIAS BREFERÊNCIAS BÁÁSICASSICAS

�� Pesquisa Pesquisa internetinternet com palavracom palavra--chave chave ““tailingstailings damsdams closureclosure””: 10.600 : 10.600 locais.locais.

�� ICOLD ICOLD BulletinBulletin 106 (1996): A 106 (1996): A GuideGuide to to TailingsTailings DamsDams andandImpoundmentsImpoundments –– Design, Design, ConstructionConstruction, Use , Use andand RehabilitationRehabilitation..

�� ASCE (1997): ASCE (1997): GuidelinesGuidelines for for RetirementRetirement of of DamsDams andand HydroelectricHydroelectricFacilitiesFacilities..

�� TheThe MiningMining AssociationAssociation of of CanadaCanada (1998): A (1998): A GuideGuide to to thetheManagementManagement of of TailingsTailings FacilitiesFacilities..

�� ICOLD ICOLD DraftDraft (2006): (2006): ImprovingImproving TailingsTailings DamsDams SafetySafety –– CriticalCriticalAspectsAspects of of ManagementManagement, Design, , Design, OperationOperation andand ClosureClosure. .

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE STICAS DAS BARRAGENS DE CONTENCONTENÇÇÃO DE REJEITOSÃO DE REJEITOS

�� LocalizaLocalizaçção em cabeceiras de bacias hidrogrão em cabeceiras de bacias hidrográáficas.ficas.

�� A A áárea do reservatrea do reservatóório ocupa parcela significativa da rio ocupa parcela significativa da áárea de rea de drenagem da bacia hidrogrdrenagem da bacia hidrográáfica.fica.

�� A bacia hidrA bacia hidrááulica formada pelos depulica formada pelos depóósitos de rejeitos alteram as sitos de rejeitos alteram as condicondiçções naturais da bacia hidrogrões naturais da bacia hidrográáfica, em termos das relafica, em termos das relaçções ões de balande balançço ho híídrico.drico.

�� Os reservatOs reservatóórios formados apresentam elevada inrios formados apresentam elevada inéércia volumrcia voluméétrica, trica, com accom acúúmulo de volumes superiores ao deflmulo de volumes superiores ao deflúúvio mvio méédio anual da dio anual da bacia hidrogrbacia hidrográáfica.fica.

�� O volume de espera para amortecimento de cheias passa por O volume de espera para amortecimento de cheias passa por redureduçções constantes, em funões constantes, em funçção da dinâmica de disposião da dinâmica de disposiçção dos ão dos rejeitosrejeitos

�� A vida A vida úútil das barragens til das barragens éé relativamente curta.relativamente curta.

�� O processo construtivo O processo construtivo éé dinâmico: avandinâmico: avançço progressivo das frentes o progressivo das frentes de assoreamento e de assoreamento e alteamentosalteamentos sucessivos do macisucessivos do maciçço da o da barragem.barragem.

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE STICAS DAS BARRAGENS DE CONTENCONTENÇÇÃO DE REJEITOSÃO DE REJEITOS

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE STICAS DAS BARRAGENS DE CONTENCONTENÇÇÃO DE REJEITOSÃO DE REJEITOS

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSTIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS

VERTEDOURO DE SUPERFVERTEDOURO DE SUPERFÍÍCIE CONVENCIONAL COM PERFIL TIPO CIE CONVENCIONAL COM PERFIL TIPO CREAGERCREAGER

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSTIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS

VERTEDOURO LATERAL TIPO SOLEIRA DELGADA E PERFIL CREAGER

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSTIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSVERTEDOURO EM CANAL

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS VERTEDOURO EM CANAL ALTEÁVEL

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSTIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS

VERTEDOURO TIPO POÇO-GALERIA

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TIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOSTIPOS DE VERTEDOUROS UTILIZADOS

VERTEDOURO TIPO POÇO-GALERIA

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CRITCRITÉÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOURORIOS PARA DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOURO

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DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DE DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DE BARRAGENS DE REJEITOSBARRAGENS DE REJEITOS

-- EVOLUEVOLUÇÇÃO ATUAL DE CRITÃO ATUAL DE CRITÉÉRIOS RIOS --

CRITCRITÉÉRIOS HIDROLRIOS HIDROLÓÓGICOSGICOS

�� Revisão das estimativas da PMP.Revisão das estimativas da PMP.

�� IncorporaIncorporaçção da inão da inéércia volumrcia voluméétrica do reservattrica do reservatóório nos estudos rio nos estudos hidrolhidrolóógicos: influência na duragicos: influência na duraçção da chuva crão da chuva críítica de projeto.tica de projeto.

�� UtilizaUtilizaçção de modelagem chuvaão de modelagem chuva--vazão em aplicativos com diversos vazão em aplicativos com diversos mméétodos de ctodos de cáálculo.lculo.

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DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DE DIMENSIONAMENTO DE VERTEDOUROS DE BARRAGENS DE REJEITOSBARRAGENS DE REJEITOS

-- EVOLUEVOLUÇÇÃO ATUAL DE CRITÃO ATUAL DE CRITÉÉRIOS RIOS --

CRITCRITÉÉRIOS HIDRRIOS HIDRÁÁULICOSULICOS

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS STICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS NA CONDINA CONDIÇÇÃO DE FECHAMENTO DAS MINASÃO DE FECHAMENTO DAS MINAS

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS STICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS NA CONDINA CONDIÇÇÃO DE FECHAMENTO DAS MINASÃO DE FECHAMENTO DAS MINAS

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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS STICAS DAS BARRAGENS DE REJEITOS NA CONDINA CONDIÇÇÃO DE FECHAMENTO DAS MINASÃO DE FECHAMENTO DAS MINAS

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ALGUMAS RECOMENDAALGUMAS RECOMENDAÇÇÕES EXISTENTESÕES EXISTENTES

RECOMENDARECOMENDAÇÇÕES DE CARÕES DE CARÁÁTER GERALTER GERAL�� A obra deve ser segura.A obra deve ser segura.

�� Harmonia com o meio ambiente.Harmonia com o meio ambiente.

�� Possibilidade de destinar o local para outras utilizaPossibilidade de destinar o local para outras utilizaççõesões

RECOMENDARECOMENDAÇÇÕES ESPECÕES ESPECÍÍFICASFICAS� Dimensionar o vertedouro para a cheia de projeto VMP – Vazão Máxima

Provável.� Dimensionar para o pico do hidrograma da VMP, sem considerar

amortecimento no reservatório.� Dimensionar para o hidrograma da VMP, considerando o amortecimento

em um reservatório remanescente.� O vertedouro deve ser de superfície, operando em lâmina livre.

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OUTRAS RECOMENDAOUTRAS RECOMENDAÇÇÕESÕES

Novo Pensamento Ambiental na SUNovo Pensamento Ambiental na SUÉÉCIA:CIA:

�� CritCritéérios de rios de remediaremediaççãoão e fechamento equivalentes aos das e fechamento equivalentes aos das instalainstalaçções nucleares.ões nucleares.

�� Durabilidade atDurabilidade atéé a pra próóxima Era Glacial: 10.000 anos.xima Era Glacial: 10.000 anos.

�� Dimensionamentos para um horizonte de vida Dimensionamentos para um horizonte de vida úútil de 1000 anos.til de 1000 anos.

�� Sempre que possSempre que possíível, restituir as condivel, restituir as condiçções naturais do sões naturais do síítio.tio.

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ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOSBARRAGENS DE REJEITOS

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ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOSBARRAGENS DE REJEITOS

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ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE ALGUNS CASOS DE FECHAMENTO DE BARRAGENS DE REJEITOSBARRAGENS DE REJEITOS

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PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PARA O PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PARA O ESTABELECIMENTO DE CRITESTABELECIMENTO DE CRITÉÉRIOS DE PROJETORIOS DE PROJETO

�� CCáálculo da PMP: mlculo da PMP: méétodo estattodo estatíístico ou mstico ou méétodo todo hidrometeorolhidrometeorolóógicogico..

�� Morfologia da bacia hidrogrMorfologia da bacia hidrográáfica: alterafica: alteraçção pela magnitude do ão pela magnitude do reservatreservatóório.rio.

�� Confiabilidade dos modelos chuvaConfiabilidade dos modelos chuva--vazão.vazão.

�� Morfologia final do reservatMorfologia final do reservatóório: com ou sem lago remanescente, rio: com ou sem lago remanescente, curso de curso de áágua entalhado ou anastomosado.gua entalhado ou anastomosado.

�� Amortecimento da cheia de projeto no reservatAmortecimento da cheia de projeto no reservatóório remanescente.rio remanescente.

�� Material a ser empregado na construMaterial a ser empregado na construçção do ão do vertedourovertedouro..

�� OperaOperaçção e manutenão e manutençção no longo prazo.ão no longo prazo.

�� Curva de descarga do Curva de descarga do vertedourovertedouro com canal de aproximacom canal de aproximaçção ão assoreado.assoreado.

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CCÁÁLCULO DA PMP LCULO DA PMP –– PRECIPITAPRECIPITAÇÇÃO MÃO MÁÁXIMA XIMA PROVPROVÁÁVELVEL

VALORES DAS CHUVAS MVALORES DAS CHUVAS MÁÁXIMAS DIXIMAS DIÁÁRIAS REGISTRADAS E RIAS REGISTRADAS E RESPECTIVAS ESTIMATIVASRESPECTIVAS ESTIMATIVAS

�� Registros: 200 mm a 250 mm.Registros: 200 mm a 250 mm.

�� Estimativas PMP estatEstimativas PMP estatíística: P > 450 mm.stica: P > 450 mm.

�� Estimativas PMP Estimativas PMP hidrometeorolhidrometeorolóógicagica: P : P ~ 350 mm.~ 350 mm.

�� EstimativasEstimativas chuvaschuvas TR = 10.000 TR = 10.000 anosanos: P : P entreentre 220 mm e 450 mm.220 mm e 450 mm.

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CONFIABILIDADE DOS MODELOS CHUVACONFIABILIDADE DOS MODELOS CHUVA--VAZÃOVAZÃO

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

Tempo (min)

Pre

cip

itação

(m

m)

0.1

1.1

2.1

3.1

4.1

5.1

6.1

7.1

8.1

9.1

0 100 200 300 390 490 590 690 790 890

Vazão

(m

³/s)

P (mm)

Q (m³/s)

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CONFIABILIDADE DOS MODELOS CHUVACONFIABILIDADE DOS MODELOS CHUVA--VAZÃOVAZÃO

Evento N=2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Tempo (minutos)

Vazão

(m

³/s)

Evento N=2

CN=67,58 tc=1,0 h

CN=médio tc=1,0 h

CN=Sartori tc=1,0 h

CN=SCS tc=1,0 h

CN=67,58 tc=1,8 h

CN=médio tc=1,8 h

CN=Sartori tc=1,8 h

CN=SCS tc=1,8 h

CN=67,58 tc=4,12 hs

CN=médio tc=4,12 hs

CN=SCS tc=4,12 hs

CN=Sartori tc=4,12 hs

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AMORTECIMENTO DE CHEIAS EM AMORTECIMENTO DE CHEIAS EM RESERVATRESERVATÓÓRIOS ASSOREADOSRIOS ASSOREADOS

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AMORTECIMENTO DE AMORTECIMENTO DE CHEIAS EM CHEIAS EM

RESERVATRESERVATÓÓRIOS RIOS ASSOREADOSASSOREADOS

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AMORTECIMENTO DE CHEIAS EM RESERVATAMORTECIMENTO DE CHEIAS EM RESERVATÓÓRIOS RIOS ASSOREADOSASSOREADOS

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ÚÚLTIMAS CONSIDERALTIMAS CONSIDERAÇÇÕESÕES

�� Diferentes abordagens para rejeitos inertes e rejeitos contaminaDiferentes abordagens para rejeitos inertes e rejeitos contaminados.dos.

�� Definir critDefinir critéérios de manutenrios de manutençção a longo prazo.ão a longo prazo.

�� Definir critDefinir critéério de monitoramento rio de monitoramento hidromhidroméétricotrico..

�� Definir custos e suporte financeiro para manutenDefinir custos e suporte financeiro para manutençção.ão.

�� Pergunta bPergunta báásica 1sica 1: vale a pena otimizar o dimensionamento do : vale a pena otimizar o dimensionamento do vertedourovertedouro ou se adota um critou se adota um critéério mais conservador ???rio mais conservador ???

�� Pergunta bPergunta báásica 2sica 2: não seria mais importante definir o m: não seria mais importante definir o méétodo todo construtivo do construtivo do vertedourovertedouro (tipo de material, localiza(tipo de material, localizaçção na ombreira ão na ombreira ou incorporado ao maciou incorporado ao maciçço) antes de otimizar o dimensionamento o) antes de otimizar o dimensionamento hidrhidrááulico ???ulico ???

�� Pergunta bPergunta báásica 3sica 3: como considerar o impacto das mudan: como considerar o impacto das mudançças as climclimááticas ???ticas ???

EXISTEM MAIS DEXISTEM MAIS DÚÚVIDAS QUE SOLUVIDAS QUE SOLUÇÇÕESÕES

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ENG. MENG. MÁÁRIO CICARELI PINHEIRORIO CICARELI PINHEIRO

POTAMOS Engenharia e Hidrologia Ltda.POTAMOS Engenharia e Hidrologia Ltda.

Tel. (31) 3297Tel. (31) 3297--62926292

EE--mail: mail: [email protected]@potamos.com.br