ALTERNATIVAS DE SOLUÇÃO PARA OS IMPACTOS FÍSICOS DE BARRAGENS v.1

416 Pages·2004·10.1 MB·Portuguese

VIRGINIA CLEIRE RIBEIRO PIMENTEL

ALTERNATIVAS DE SOLUÇÃO PARA
OS IMPACTOS FÍSICOS DE BARRAGENS

Dissertação apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de São
Paulo para a obtenção do título de
Mestre em Engenharia.

v.1

São Paulo
2004
VIRGINIA CLEIRE RIBEIRO PIMENTEL
Enga. Civil, Escola de Engenharia de São Carlos – USP – 1975

ALTERNATIVAS DE SOLUÇÃO PARA
OS IMPACTOS FÍSICOS DE BARRAGENS

Dissertação apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de São
Paulo para a obtenção do título de
Mestre em Engenharia.
Área de Concentração: Engenharia
Hidráulica.
Orientador: PROF. DR. Giorgio
Brighetti – Professor do Departamento
de Engenharia Hidráulica e Sanitária da
EPUSP.

São Paulo
2004
FICHA CATALOGRÁFICA

Pimentel, Virginia Cleire Ribeiro
Alternativas de solução para os impactos físicos de

barragens / V.C.R. Pimentel. - São Paulo, 2004.
2v.

Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica da Universidade
de São Paulo. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária.

1.Reservatórios 2.Impactos ambientais I. Universidade de
São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia
Hidráulica e Sanitária II.t.
DEDICATÓRIA

Ao meu pai, José Francisco (Juca), que não está mais aqui para comemorar e se
orgulhar da conclusão desse curso, à minha mãe Cleide, pelo constante exemplo de
trabalho, coragem e determinação, aos meus filhos Sérgio, Marcelo e Fernando pela
compreensão e paciência nesses quatro anos. Ao Sérgio Cifú...
AGRADECIMENTOS

Agradeço ao Corpo Docente do Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária
da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, pelos ensinamentos durante o
curso de pós-graduação.

Ao meu orientador, Prof Dr. Giorgio Brighetti, pelas aulas, contribuições e
incentivos constantes e dedicados.

À Dra. Mônica Ferreira do Amaral Porto, pelos ensinamentos e contribuições à essa
Dissertação.

Ao Dr. Carlos Lloret Ramos, pelas valiosas sugestões formuladas e incorporadas à
versão definitiva desse trabalho.

Ao Engo Pedro Diego Jensen que, com seu bom senso e experiência prática no
assunto, atenciosamente contribuiu para a melhoria da forma e do conteúdo dos
textos.

Aos meus amigos da THEMAG, que me ajudaram de todas as formas, incentivando,
esclarecendo dúvidas, fornecendo bibliografia, colaborando nas artes gráficas, meu
maior agradecimento. Em especial aos Geólogos Luiz Ferreira Vaz e Marilda
Tressoldi, à Economista Sara Lia Werdesheim, aos Engos José Roberto dos Santos
Vieira e Sidney Lázaro Martins, ao Carmelo Sansone, Raimundo Nonato Bezerra
Cutrim e Wanderson Gotardo Paulino.

E, por fim, agradeço à Pati, Patricia Cazol – sem a qual essa Dissertação não seria a
mesma – tanto pelo apoio técnico, quanto e, principalmente, pela amizade e convívio
carinhoso ao longo de todos esses anos.
RESUMO

O presente trabalho de Dissertação reúne os impactos no meio físico decorrentes da
implantação de reservatórios e sugestões de medidas para evitar ou minimizar esses
impactos. Alguns assuntos foram desenvolvidos com maior profundidade, dado o
caráter polêmico ou sua importância atual. Outros foram tratados de forma mais
superficial, por serem questões de caráter específico de cada local ou por serem
impactos para os quais as alternativas ou as medidas de controle se resumem ao
monitoramento ambiental. Esses temas são precedidos, na Dissertação, por um
panorama global sobre grandes barragens, seus usos predominantes por região e no
Brasil, e a demanda de água no mundo. Apresenta-se a seguir uma síntese da
evolução histórica da utilização de instrumentos de avaliação de impactos no meio
ambiente e os métodos usualmente adotados nesses estudos. E, por fim, são listadas
algumas alternativas à construção de barragens, para obtenção de água e energia, e
mencionados os aspectos técnicos e ambientais a elas associados.
ABSTRACT

This Dissertation aims the presentation of a general analysis of the environmental
impacts, specially those related to the physical realm, arised from the construction of
dams and the creation of reservoirs, and also the suggestion of a series of measures to
be implemented in order to avoid or to mitigate those impacts. Some of the subjects
have been developed in detail, owing to their recent increasing importance and
controversial nature. Others have been treated superficially, due to their specific local
nature or even because the related mitigation measures would be restricted to a mere
environmental monitoring. A previous approach is provided, relating dam projects
and water demands around the world, and main reservoir purposes, by regions and in
Brazil. Then, a synthesis of environmental assessment tools historical evolution and
frequently used methods for that purpose are presented. Finally, it is presented a
group of alternative structural measures that could supersede reservoir creation for
the purposes of water and energy supply, together with a discussion of related
technical and environmental issues.
Alternativas de Solução para os Impactos Físicos de Barragens

SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
LISTA DE SÍMBOLOS E UNIDADES DE MEDIDA
VOLUME 1
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO..............................................................................1
CAPÍTULO 2 – GENERALIDADES.......................................................................5
2.1 – Barragens...........................................................................................................5
2.1.1 – Demanda d’Água no Mundo.........................................................................5
2.1.2 – Demanda de Energia no Mundo.................................................................10
2.2 – Barragens no Século XX.................................................................................19
2.3 – Usos Predominantes das Barragens por Região...........................................23
2.3.1 – Barragens para Irrigação............................................................................26
2.3.2 – Barragens para Abastecimento Doméstico e Industrial...........................27
2.3.3 – Barragens para Geração de Energia..........................................................28
2.3.4 – Barragens para Proteção contra Enchentes..............................................28
2.4 – Atributos Físicos das Grandes Barragens....................................................29
2.5 – Barragens no Brasil........................................................................................30
2.5.1 – Geração Hidrelétrica...................................................................................30
2.5.2 – Irrigação........................................................................................................35
2.5.3 – Abastecimento de Água...............................................................................36
2.5.4 – Controle de Cheias.......................................................................................37
2.6 – Comentários.....................................................................................................37
CAPÍTULO 3 – IMPACTOS DE BARRAGENS.................................................38
3.1 – Antecedentes....................................................................................................38
3.2 – Conseqüências da Construção de Barragens................................................44
3.3 – Classificação dos Impactos.............................................................................50
3.4 – Ações Geradoras de Impactos........................................................................53
Alternativas de Solução para os Impactos Físicos de Barragens

3.5 – Fontes Alternativas de Água e Energia.........................................................54
3.5.1 – Abastecimento de Água ou Irrigação por Captação do Lençol
Subterrâneo..............................................................................................................54
3.5.2 – Energia Solar................................................................................................56
3.5.3 – Biomassa.......................................................................................................56
3.5.4 – Energia Eólica..............................................................................................57
3.5.5 – Petróleo..........................................................................................................57
3.5.6 – Carvão Mineral............................................................................................58
3.5.7 – Gás Natural...................................................................................................59
3.5.8 – Energia Nuclear............................................................................................59
3.5.9 – Energia das Águas Oceânicas.....................................................................60
3.5.10 – Repotenciação das Usinas Existentes (Gestão da Oferta)......................60
3.5.11 – Conservação de Energia (Gestão da Demanda)......................................60
3.5.12 – Comentários................................................................................................61
CAPÍTULO 4 – IMPACTOS FÍSICOS DE
BARRAGENS...........................................................................................................63
4.1 – Estudos de Diagnóstico Ambiental................................................................63
4.1.1 – Clima.............................................................................................................63
4.1.2 – Recursos Hídricos........................................................................................64
4.1.3 – Geologia.........................................................................................................64
4.1.4 – Geomorfologia..............................................................................................65
4.1.5 – Pedologia e Aptidão Agrícola......................................................................65
4.1.6 – Análise Integrada.........................................................................................65
4.2 – Avaliação dos Impactos no Meio Físico........................................................65
4.2.1 – Identificação dos Impactos Ambientais.....................................................66
4.2.2 – Definição dos Fatores Ambientais..............................................................66
4.2.3 – Matriz de Interferências..............................................................................71
4.3 – Avaliação dos Impactos..................................................................................73
4.3.1 – Clima.............................................................................................................73
4.3.1.1 – Alterações na Umidade do Ar, Ventos e
Nevoeiro....................................................................................................................73
4.3.1.2 – Gases de Efeito Estufa..............................................................................75
4.3.1.3 – Balanço Hídrico da Bacia Hidrográfica................................................107
4.3.1.4 – Evaporações Líquidas nos Reservatórios de UHEs.............................108
Alternativas de Solução para os Impactos Físicos de Barragens

4.3.2 – Recursos Hídricos......................................................................................113
4.3.2.1 – Intensificação de Ondulações no Espelho
d’Água.....................................................................................................................113
4.3.2.2 – Variação Diária do Nível d’Água do Rio a Jusante da Barragem......115
4.3.2.3 – Intensificação dos Processos de Assoreamento a
Montante.................................................................................................................117
4.3.2.4 – Elevação dos Níveis das Águas Subterrâneas com o Enchimento
do Reservatório.......................................................................................................147
4.3.2.5 – Variações dos Níveis das Águas Subterrâneas
durante a Operação...............................................................................................166
4.3.3 – Terrenos......................................................................................................166
4.3.3.1 – Potencialização da Colapsividade de Solos e Expansividade
de Solos e Rochas de Fundações...........................................................................168
4.3.3.2 – Instabilizações e Erosões nas Encostas
Marginais................................................................................................................169

VOLUME 2
4.3.3.3 – Sismicidade Induzida por Reservatórios..............................................182
4.3.3.4 – Perda do Potencial Agrícola dos Solos Inundados...............................203
4.3.3.5 – Interferências nos Depósitos de Areia e
Cascalho..................................................................................................................207
4.3.3.6 – Interferências nos Depósitos de Argila..................................................208
4.3.3.7 – Alteração da Paisagem pela Formação do
Reservatório............................................................................................................209
4.3.3.8 – Degradação da Paisagem pela Operação da
Usina........................................................................................................................209
4.3.3.9 – Degradação da Paisagem pela Execução de
Movimentos de Terra e Rocha..............................................................................210
4.3.4 – Limnologia..................................................................................................210
4.3.4.1 – Generalidades..........................................................................................211
4.3.4.2. – Lagos e Reservatórios............................................................................216
4.3.4.3 – Eutrofização de Reservatórios...............................................................218
4.3.4.4 – Estratificação Térmica de Reservatórios..............................................235
4.3.4.5 – Comentários.............................................................................................263
4.4 – Hierarquia dos Impactos..............................................................................265
4.4.1 – Metodologia................................................................................................265
4.4.2 – Impactos Destacados como os Mais Relevantes......................................266