Desde a época da construção da usina, a Itaipu Binacional já realizava trabalhos de segurança de barragens, o que faz com que hoje especialistas internacionais possam assegurar à população que a barragem da hidrelétrica é uma das mais seguras do mundo. Há 11 anos, o Parque Tecnológico Itaipu (PTI) complementa esse trabalho com pesquisas preventivas desenvolvidas no Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens (Ceasb).
Em pouco mais de uma década, mais de 750 bolsistas, pesquisadores, estagiários e voluntários passaram pelo Centro e atuaram em temas relacionados à segurança de barragens, resultando em um número superior a 100 projetos de pesquisas. Atualmente, 31 estudos voltados para a garantia da vida útil da estrutura estão em andamento, tendo a participação de aproximadamente 140 pessoas – entre graduandos, profissionais, mestrandos e doutorandos.
A barragem da Itaipu, alvo dos estudos do Ceasb, possui uma extensão de 7,91 quilômetros e uma altura máxima de 196 metros. A estrutura tem como finalidade represar e estocar água em uma altitude superior a da água que sai das turbinas. Essa água, com a diferença de altura imposta pela barragem, fornece as condições necessárias para a produção de energia a partir do giro das turbinas da unidade geradora.
A barragem é composta por trechos de concreto, trechos de enrocamento (rochas) e também por trechos de terra. O comportamento da barragem é monitorado nos seus diversos trechos a partir de aproximadamente 3 mil equipamentos espalhados pela estrutura. A periodicidade da coleta de dados varia conforme a importância do comportamento observado, sendo muitos dos dados adquiridos em tempo real.
Entre os projetos que vêm sendo desenvolvidos no PTI relacionados à segurança da barragem da Itaipu está um estudo que tem por objetivo atualizar os fatores de segurança da barragem de terra conforme as condições atuais de operação. Esses estudos já foram feitos antes mesmo da construção da barragem, mas hoje os fatores estão sendo estimados com dados recentes dos instrumentos e da condição do Lago de Itaipu. Trata-se de um trabalho contínuo de análise de estabilidade da estrutura, cujos resultados sempre estiveram dentro dos limites previstos.
O Ceasb também faz simulações computacionais do comportamento da estrutura em casos, por exemplo, de eventos sísmicos e alterações térmicas. Os laudos obtidos nesses estudos foram usados na mais recente avaliação do Board de Consultores Civis – junta internacional de engenheiros com notório conhecimento em segurança de barragens, convocados pela binacional a cada quatro anos para analisar o desempenho das estruturas.
A calha do vertedouro da hidrelétrica, que tem a função de escoar o excedente de água da produção de energia, também é objeto de um dos estudos do Ceasb. A intenção é diagnosticar de forma preventiva o desgaste da superfície da calha, a partir de modelos numéricos que levam em consideração o tempo em que a calha ficou funcionando e o ponto de operação da usina. Para isso, foi desenvolvido mais uma metodologia de ensaio, que permite aos engenheiros responsáveis escolher o material mais adequado a ser utilizado como reparo visando uma maior vida útil da estrutura.
Outro estudo importante que está em andamento é a análise de durabilidade dos materiais rochosos utilizados no sistema de drenagem interna das barragens de terra. O trabalho contempla uma pesquisa de doutorado que tem como objetivo a investigação das características operacionais desse sistema ao longo do tempo, por meio de monitoramento de campo e simulações laboratoriais.
As pesquisas do Ceasb vão além da barragem Itaipu. Os pesquisadores do PTI também realizam simulações computacionais do comportamento das turbinas em condições excepcionais da demanda de energia, como baixa ou alta carga, estimando como diferentes frequências de vibração que podem afetar as unidades geradoras. O objetivo é estimar a estabilidade hidráulica desses pontos operativos e mitigar riscos à estrutura.
