Detalhes do Projeto de Pesquisa

BIOENGENHARIA APLICADA AO TRATAMENTO DE PROCESSOS EROSIVOS EM MARGEM DE RESERVATÓRIOS E TALUDES DE USINAS HIDROELÉTRICAS

Dados do Projeto

467

BIOENGENHARIA APLICADA AO TRATAMENTO DE PROCESSOS EROSIVOS EM MARGEM DE RESERVATÓRIOS E TALUDES DE USINAS HIDROELÉTRICAS

2020/1 até 2025/2

ESCOLA POLITÉCNICA E DE ARTES

GRUPO DE PESQUISA EM GEOTECNIA, ESTRUTURAS, HIDRÁULICA, MATERIAIS E TRANSPORTE

Bioengenharia

MARTA PEREIRA DA LUZ

Resumo do Projeto

Os empreendimentos de geração de energia são indiscutivelmente necessários para o desenvolvimento econômico e social de uma país. Tais projetos de infraestrutura tem sido demonizados em função de seus impactos gerados ao meio ambiente. Dentre os impactos ambientais causados pelas usinas hidrelétricas tem se destacado o fenômeno de processos erosivos em áreas de margem e em taludes. Nas margens o resultado desta dinâmica pode influenciar diretamente na capacidade de geração do empreendimento a médio e longo e prazo. Nos taludes o impacto pode influenciar na segurança do empreendimento e se não tratado prematuramente pode repercutir em extensivo custo. Deste modo, o presente projeto visa avaliar a dinâmica dos dois processos e propor possíveis alternativas de mitigação para este fenômeno, considerando aspectos ambientais, econômicos e técnicos. Outro aspecto deste projeto de pesquisa são ações de compensação ambiental da operação dos empreendimentos de geração hidrelétrica, incluindo descarbonização e variáveis climáticas.

Objetivos

Objetivo Geral:

Desenvolver metodologia para uso massivo de técnicas de bioengenharia de solos para controle de erosão em margem de reservatório e em taludes de empreendimentos do setor elétrico brasileiro.


Objetivos Específicos:

Elaborar levantamento do estado da arte atual das tecnologias existentes nos mercados nacional e internacional, sobre controle de processos erosivos em margens de reservatórios e técnicas de revegetação de taludes.

Execução de protótipos em campo para fim de testes de aplicação em escala real.

Ensaios em laboratório para fim de análise do desempenho dos materiais e técnicas implantados.

Elaborar manual orientativo para aplicação das técnicas com melhor desempenho.

Justificativa

Nos países desenvolvidos, as técnicas de bioengenharia de solos para estabilização de margens de corpos d´água foram desenvolvidas há longa data, sendo relatado seu uso desde o Império Romano. Na Alemanha e na Holanda, durante a Idade Média foi registrada a utilização satisfatória destas técnicas para controle de erosão em rios e canais. O USDA National Resourses Conservation Services (Serviço de Conservação de Solos do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos) preconiza oficialmente o uso destas técnicas para a proteção de margens, desde a década de 1930 (BIEDENHAM et al., 2018). Atualmente, as técnicas de bioengenharia de solos vêm sendo utilizadas, em larga escala, nos países desenvolvidos para estabilização de margens, sendo consideradas pelos órgãos governamentais e privados envolvidos na proteção de magens como as técnicas de melhor aplicabilidade econômica e ambiental (GRAY E SOTIR, 1996). 

Estes métodos e materiais tornam-se menos utilizados após o advento da Revolução Industrial, que popularizou o uso da tecnologia do concreto e do aço, favorecendo a utilização de materiais de construção rígidos e inertes nos projetos de engenharia, já que inicialmente apresentaram-se baratos e seguros. Posteriormente, em especial após a década de 1930, engenheiros americanos e principalmente europeus retornaram o desenvolvimento e a utilização de diversas técnicas de bioengenharia (GRAY E SOTIR, 1996).

Dentre os métodos utilizados para a proteção contra os agentes erosivos e para a retenção de sedimentos em taludes de corte, o de maior aplicabilidade técnico-econômica e o mais adequado ambientalmente é representado pela estabilização com o uso de cobertura vegetal, que consiste no revestimento das superfícies expostas com uma ou mais espécies vegetais, especialmente aquelas com a parte aérea densa. Além disso, é desejável que essa vegetação deva apresentar um sisterma radicular profundo e desenvolvido, para maximizar o volume de solo estabilizado pelas raízes das plantas.

Normalmente são utilizados uma mistura de diversas espécies de gramíneas e leguminosas, devido à rapidez de crescimento e recobrimento, característicos desses vegetais. Com uma composição heterogênea de espécies, a ciclagem de nutrientes é mais intensa, a ocorrência de pragas é menor e a porcentagem de recobrimento do solo é maior. Além do que, a estabilização laminar proporcionada pelo sistema radicular de plantas variadas é mais eficiente, já que cada espécie explorará uma profundidade de solo diferente e não uma mesma profundidade, como num sistema que se utilizasse de apenas uma espécie vegetal.

Entretanto, dentro das condições específicas de empreendimentos do setor elétrico, tais como, subestações e usinas hidrelétricas, muitas vezes a escolha da técnica de proteção vegetal é feita de maneira pouco criteriosa, impactando posteriormente sobre a estabilidade dos taludes, à medida que superfícies de solo não protegidas se tornam susceptíveis à ação de processos erosivos laminares e lineares que diminuem seu fator de segurança.

Sendo assim. Torna-se necessário a contínua avaliação de técnicas existentes, bem como o desenvolvimento de novos arranjos e metodologias para o recobrimento de taludes em subestações e usinas hidrelétricas e seus acessos, com a finalidade básica de controlar e prevenir processos erosivos e de aumentar o fator de segurança dos mesmos, em decorrência dos efeitos benéficos da vegetação (especialmente na coesão aparente do solo, proporcionando ainda benefícios ambientais e econômicos associados como: a diminuição dos custos de manutenção, a melhoria das condições microclimáticas locais, a disponibilidade de abrigos para fauna, a melhoria do aspecto estético destes locais, dentro outros.



Equipe do Projeto

Nome Função no projeto Função no Grupo Tipo de Vínculo Titulação
Nível de Curso
CLEVER APARECIDO VALENTIN
Email: cclever@sc.usp.br
Pesquisador Técnico [externo] [mestre]
ERNANI VAZ CARNEIRO
Email: ernanivc@gmail.com
Pesquisador Estudante [aluno] [null]
JEFFERSON LINS DA SILVA
Email: jefferson@sc.usp.br
Pesquisador Pesquisador Externo [externo] [doutor]
MARIA ALEJANDRA APARICIO ARDILA
Email: maparicio@usp.br
Pesquisador Estudante [] []
MARTA PEREIRA DA LUZ
Email: marta.eng@pucgoias.edu.br
Coordenador Líder [professor] [doutor]
MATEUS PORTO FLEURY
Email: engcivilmateusfleury@gmail.com
Pesquisador Estudante [] []
MATHEUS ALMEIDA ALVES
Email: matheusalmeidaalves9@gmail.com
Pesquisador Estudante [aluno] [null]
NATHALIA ALENCAR MARQUES
Email: nathalia.alencar98@gmail.com
Pesquisador Estudante [aluno] [null]
VITOR MARCELO ALVES DA SILVA
Email: vitormarcelo.eng@gmail.com
Pesquisador Estudante [aluno] [null]
WILLIAN BESSA MARTINS BUONO
Email: willian.b.mbuono@gmail.com
Pesquisador Estudante [aluno] [null]
YARA BARBOSA FRANCO
Email: yarabf@usp.br
Pesquisador Estudante [] []