Tipos de barragens

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Tipos de barragens
De terra, em arco ou com gravidade aliviada. Entenda diferenças e desafios de cada uma
Redação AECweb / e-Construmarket
As barragens têm a função de reter e controlar o fluxo de água (Foto: Matyas Rehak / shutterstock.com)
Construídas de forma natural ou artificial sobre córregos, rios ou canais, as barragens têm a função de reter e controlar o fluxo de água. Independentemente de sua finalidade e do tipo de funcionamento, que varia bastante, elas apresentam um elemento comum: em algum ponto do percurso, a água fica retida no reservatório formado pelos suportes erguidos.
A especialista Fernanda Gouveia, coordenadora do Laboratório de Engenharia Civil (LEC) e professora do mestrado em Engenharia de Barragens da Universidade Federal do Pará (UFPA), elenca as funções dessas estruturas: “As barragens são utilizadas para o abastecimento de água para consumo humano e de animais; para a irrigação, a recreação e o paisagismo; para o controle da qualidade da água e de enchentes; para a garantia mínima de vazão a jusante; navegação; aquicultura; geração de energia elétrica; e contenção de rejeitos”.
TIPOS DE BARRAGENS
De acordo com Fernanda Gouveia, a tipologia da barragem é definida em função de sua forma construtiva e do material utilizado em seu corpo principal. Conheça cada uma:
• Barragem de terra: é a mais comum no Brasil, caracterizada por vales muito largos e ombreiras suaves. Pode ser de terra homogênea, construída com apenas um tipo de material; ou de terra zoneada, aquela que, por falta de área de empréstimo com material argiloso suficiente para a construção de todo o aterro, prioriza o núcleo argiloso, no centro. Por ser uma estrutura menos rígida, permite fundações mais deformáveis, transmitindo esforços baixos para as fundações de qualquer tipo de solo ou rocha.
• Barragem de enrocamento com face de concreto: é constituída de enrocamentos e placas de concreto sobre o talude de montante. Deve ser dada atenção especial à ligação entre as placas de concreto, pois se apoiam em meio deformável, constituído pela camada de enrocamento que pode sofrer recalques significativos no primeiro enchimento. Exige atenção também com a ligação entre a face de concreto e a fundação para garantir a estanqueidade dessa região. Vantagens: construção mais rápida, pois independe do clima; taludes mais íngremes, proporcionando menores volumes de material e maior altura da estrutura. Desvantagem: a fundação deve ser em rocha sã, pois a estrutura não pode sofrer recalques excessivos.
• Barragem de contraforte: é um tipo raramente utilizado no Brasil e em queda no exterior, em favor dos tipos de gravidade aliviados.
• Barragem de gravidade aliviada: é alternativa à barragem de gravidade maciça. Nesta última, o concreto está mal aproveitado porque as solicitações são muito menores que a resistência do concreto. Na comparação, constata-se que a barragem de gravidade aliviada traz economia no volume e diminuição das áreas sobre as quais pode agir a subpressão e a pressão intersticial.
• Barragem de concreto estrutural com contrafortes: é formada por uma laje impermeável a montante, apoiada em contrafortes verticais, exercendo compressão na fundação, maior do que na barragem de gravidade. A fundação, neste caso, deve ser rocha com elevada rigidez. Se comparada com as barragens de gravidade, as principais vantagens são menor volume e menor subpressão na base. No entanto, as barragens com contrafortes exigem um projeto estrutural mais complexo e o uso de um número maior de fôrmas na execução dos contrafortes.
• Barragens em arco: são particularmente apropriadas para vales estreitos e com boas condições de ombreiras. Essas estruturas tiram partido das propriedades de compressão do concreto, transmitindo os empuxos hidráulicos para as ombreiras. Vantagens: uso de menor quantidade de concreto em comparação com as demais; admitem fundações de pior qualidade em relação às barragens em contrafortes, porque uma menor parte da carga é efetivamente transferida para a fundação. Desvantagens: exigem boas condições e ombreiras (geralmente em rocha), e a concretagem do arco requer tecnologia mais sofisticada de locação, fôrma, armação e aplicação.
ESTRUTURAS
As barragens podem ser constituídas de diversas estruturas funcionais necessárias para a sua estabilidade, funcionamento e manutenção. Fernanda detalha:
DESAFIOS
Para projetar e construir barragens, são necessários profissionais qualificados, com experiência e maturidade. “Esse é o primeiro grande desafio do empreendimento”, destaca a professora. O ideal é a formação em nível de pós-graduação, cursos ainda raros no país diante do volume de obras. O campus de Tucuruí, da UFPA, por meio do Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia (NDAE) abriu, no início de 2016, o curso de mestrado profissionalizante de Engenharia de Barragens e Gestão Ambiental.
A segurança e a fiscalização das barragens são o segundo grande desafio enfrentado pelo setor. Basta dizer que o último dado gerado pelo Relatório de Segurança de Barragens (RSB), emitido pela Agência Nacional de Águas (ANA), revela que apenas 3% das barragens cadastradas no sistema foram, de fato, vistoriadas. “Isso demonstra o tamanho do desafio”, comenta Gouveia, lembrando que, segundo a agência, o Brasil tem 166 empreendimentos na sua área de atuação. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aponta 642, enquanto o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) fala em 663 barragens. A fiscalização é extremamente importante para o cumprimento da Lei Nº 12.334/2010, que estabeleceu a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB). Porém, o número de técnicos é insuficiente, além da falta de capacitação dos técnicos na execução do serviço.
“Ficou perceptível a fragilidade do sistema quando assistimos ao trágico acidente que ocorreu em Mariana (MG), com a barragem de Fundão. Hoje está claro que investir em segurança não é opção e sim prioridade”, como conclui a especialista. 
Projeto de uma barragem de terra: a escolha do local
Para escolher o local é preciso bom senso e segurança, afirma autor
O projeto de uma barragem de terra é um processo que engloba, basicamente, quatro etapas: a escolha do local onde a barragem será construída; o dimensionamento e a localização do extravasor de águas; a medição da vazão de água do curso d’água e o dimensionamento da barragem.
A escolha do local onde a barragem será construída é uma das etapas mais importantes de todo o processo, uma vez que possibilita obter ou não uma barragem segura e eficiente.
José Demerval Saraiva Lopes, autor do Livro Projeto de uma Barragem de Terra, da Aprenda Fácil Editora, pondera que “nesse momento, será preciso agir com muito bom senso e segurança, procurando encontrar um local que ofereça boas condições para a implantação da obra. Vale lembrar que o tipo de barragem, a maior ou menor facilidade com que a água acumulada virá a ser utilizada, bem como os custos de implantação são fatores diretamente influenciados pelo local onde ela será construída.”.
A partir disso, no momento de escolha do local para a construção, apresentamos detalhes que devem ser considerados:
⇒ O local onde a base da barragem de terra ficará assentada não deverá possuir muitos afloramentos de rochas nem nascentes de água. Sempre que possível, deve-se evitar solos alagados ou arenosos, dando preferência aos solos argilosos, secos e profundos;
⇒ O local deverá possuir uma garganta natural estreita para que o comprimento da barragem seja o menor possível, a fim de se obter uma redução do volume de terra necessário, e, em consequência, uma redução dos custos de construção;
⇒ Caso a barragem venha a ser construída com o objetivo de acumular água para ser utilizada em abastecimentos diversos, por meio de bombeamentos, a área do terreno que será utilizada para fazer a acumulação da água deve ser bem espraiada, ou seja, ampla e com pouca declividade. Isso permitirá que se consiga obter o volume necessário, com menor altura da barragem. Mas, caso ela venha a ser construídapara elevar o nível da água até certa altura, suficiente apenas para permitir a sua utilização por gravidade, o local onde a água será represada deverá possuir uma inclinação maior, capaz de possibilitar que a água atinja o nível necessário com a menor área alagada possível. Entretanto, existem os casos, como a criação de peixes em tanques-rede, por exemplo, em que a quantidade de peixes que poderão ser cultivados depende da área alagada da represa e de uma profundidade de, pelo menos, dois metros e meio. Portanto, nesses casos, o ideal é que o local onde a água será acumulada seja amplo, espraiado e que, ao mesmo tempo, possua certa inclinação, para possibilitar a obtenção da profundidade necessária da lâmina d’água;
⇒ O local deverá ser estratégico também no que diz respeito à obtenção do material que será utilizado na construção do maciço de terra. Sempre que possível, a terra deverá ser retirada do terreno onde a água será acumulada, evitando, assim, maiores problemas de degradação ambiental. Caso isso não seja possível, será preciso considerar também a distância de onde a barragem será construída até onde a terra será retirada, lembrando que, quanto maior for essa distância, maiores serão, logicamente, os custos de transporte da mesma e, por isso, da obra como um todo;
⇒ É muito importante certificar-se de que a construção da barragem não venha a causar transtornos no futuro, tanto para o proprietário, quanto para a vizinhança. Por isso, é preciso analisar, com critério, que nos arredores do local que será inundado não existam edificações, plantações ou estradas que correrão riscos de serem atingidas após o represamento da água. Deve-se observar, também, se nas ocasiões das cheias, quando acontecerá uma elevação do nível da água, esses locais não ficarão sujeitos a riscos de inundações;
⇒ Sempre que possível, as ombreiras, que são as laterais da garganta onde a barragem será construída, deverão oferecer condições para que o extravasor de águas seja construído fora da barragem, portanto, em terra firme, com um mínimo de corte no terreno.
FONTES: 
https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/tipos-de-barragens_13731_10_0
https://www.afe.com.br/artigos/projeto-de-uma-barragem-de-terra-a-escolha-do-local