OT - BARRAGENS - aluno - COVID19

Prévia do material em texto

Atenção
O conteúdo audiovisual a seguir é para uso exclusivamente
acadêmico e está protegido pelas leis de propriedade intelectual,
sendo vedada sua cessão ou outra forma de utilização não
autorizada, do todo ou de qualquer parte.
Para que sua participação na aula seja computada como
presença é importante que coloque seu nome completo e RA se
isto não tiver sido feito ainda, faça neste momento. Ex: João da
Silva de Sousa RA N768407
1
Faculdade de Engenharia Civil
Obras de Terra
Barragens
Maria Alice Venturini
2
3
✓ Criar um desnível hidráulico localizado ou apenas elevação
do nível de água (NA)
✓ Preferencialmente: trechos do rio com topografia favorável
para aproveitar a queda natural da água
✓ Escolha do tipo de barragens: materiais disponíveis e
balanceamento integrado de todas as obras
Barragens
4
Barragem
Custo
Disponibilidade de 
material para 
construção – Área 
de empréstimo
Topografia 
local
Resistência do 
solo de apoio 
(fundação)
Escolha
5
Barragem de terra
Fundação
Maciços
Fundação 
Material
Resistência
Permeabilidade
Compressibilidade
6
Barragem de terra
Maciço
Solo argiloso
Homogêneo
Núcleo de argila
7
8
Barragem de terra - Odelouca - Portugal
9
Barragem de terra 
10
Barragem de terra - Linha de fluxo 
Erosão interna (“piping”): afeta as partículas individuais do solo, as quais
tendem a ser arrastadas em função da força de percolação,
inicialmente, a partir da zona de saída da água.
Ruptura hidráulica (ou levantamento hidráulico): envolve uma grande 
massa de solo, na zona onde a percolação é ascendente. 
11
Solo
Enrocamento
Concreto
12
Barragens
13
Cuidados durante a elaboração de projeto
Crista
➢ Largura mínima 3,0m para pequenas barragens para
grandes barragens varia de 6,0 a 12,0m de largura.
Água de chuva
➢ Recomena-se fazer drenagem para montante.
14
Percolação
➢Através do corpo da barragem não pode ser
descontrolada; segurança e perda excessiva de
água.
➢Acidentes – infiltrações concentradas.
➢Análise de percolação: vazões de
percolação e pressões internas
Tensões e deformações
➢ Fissuras.
➢Recalques diferenciais.
➢ Bordo livre: 30% da altura máxima da barragem, e 
mínimo recomendado 1,0 m.
15
Recalques
➢ Recomendado de 0,2 a 0,4% da altura.
Drenagem interna
➢ O uso de filtro chaminé – intercepta qualquer fluxo
de água preferencial eventual no aterro e evita
saturação da aba de jusante
Lançamento e compactação
➢ Camadas lançadas de 20,0 cm de espessura
16
Proteção da barragem
Talude de montante para evitar a erosão devido as águas
de chuva e as ondas causadas devido aos ventos no
reservatório.
Talude de jusante deve-se usar materiais granulares em
camadas distintas e acima deste, deve-se usar vegetação.
17
Recalques
➢ Recomendado de 0,2 a 0,4% da altura.
Drenagem interna
➢ O uso de filtro chaminé – intercepta qualquer fluxo
de água preferencial eventual no aterro e evita
saturação da aba de jusante.
18
19
Hidrelétrica de Rondon
20
Hidrelétrica de Rondon
21
Hidrelétrica de Rondon
22
Preparação da base da barragem de terra
23
Preparação da base da barragem de terra
24
Talude 
25
Talude 
Drenagem
26
Barragem de terra e núcleo de geração
27
Barragem de enrocanento
➢ Deve-se fazer a vedação a montante do
enrocamento.
➢ Constituída por pedras maiores o núcleo é
impermeável. Geralmente o elemento vedante é
formado por material mais fino como solo argiloso e ou
solo arenoso-siltoso.
28
Características básicas do local
➢ Disponibilidade de material suficiente e a curta
distância.
➢ Pequena largura do vale.
➢ Possibilidade de utilização direta do material
proveniente da escavação.
29
Barragem de enrocamento
30
Barragem de enrocamento
31
Barragem de enrocamento
32
Barragem de enrocamento
33
Barragem de enrocamento – Campos Novos
34
Barragem de enrocamento – Campos Novos
35
Barragem de enrocamento – Campos Novos
36
Barragem de enrocamento
37
Barragem de enrocamento – concreto – Campos Novos
Trincas no concreto - à montante da barragem 
38
Barragem de enrocamento – concreto – Campos Novos
39
Barragem de enrocamento – concreto - problemas
40
Barragem de enrocamento – concreto - recuperação
41
Recuperação da área rompida – Campos Novos 
42
Recuperação da área rompida – Campos Novos 
43
Recuperação da área rompida – Campos Novos 
44
Barragem de Concreto
➢ São construídas totalmente em concreto simples,
convencional ou compactado, ou em concreto
armado.
➢ Há a necessidade de rocha sã ao longo de todo o eixo
(maiores pressões nas fundações e nas paredes do vale
- concentração de esforços em área reduzida).
➢ Deve-se tomar cuidados no lançamento do concreto,
cura, vedação das juntas.
45
Barragem de concreto – enrocamento – terra - Itaipu 
46
Barragem de concreto por gravidade 
47
Barragem de concreto por gravidade 
48
Barragem de Concreto – em arco
49
Barragem de concreto – em arco 
50
Barragem de Concreto – em arco 
51
Barragem de Concreto – CCR (Concreto Compactado com Rolo)
52
Barragem de Concreto – CCR (Concreto Compactado com Rolo)
53
Barragem de Concreto – CCR (Concreto Compactado com Rolo)
54
Exemplo: Um produtor rural necessita de uma barragem para
garantir a reserva de água para ser utilizado no plantio
agrícola. Foram realizados os estudos e resolvida as questões
burocráticas para a construção do reservatório que garanta a
capacidade de 35000,00 m3, e deve-se limitar a uma área
alagada não deve ser superior a 2,6ha. Ainda nesse quesito é
recomendado que não haja “afogamento” dos córregos. A
vazão para manter o córrego após o barramento será
conduzida a partir de uma tubulação de fundo instalada
próximo a cota mais baixa. A bacia hidrográfica é
ligeiramente acidentada e pensando nos solos GC, GM, SC e
SM, empregado na construção da barragem. Para o filtro de
pé será utilizado tubulações com 12,5 mm para retirar a vazão
captada. O comprimento do talvegue é de 1,6Km.
55
56
Cota máxima
Cota máxima
Cota de fundo
(talvegue)
Comprimento 
do talvegue
57
▪ Dados
▪ Cota máxima do reservatório: 257,00m
▪ Cota do fundo do córrego: 249,20m
▪ Comprimento do talvegue: 1,6 km
▪ Capacidade reservada de projeto: 35000m3
▪ Topografia: bacia hidrográfica é ligeiramente acidentada
▪ Material da barragem: solos GC, GM, SC e SM
▪ Filtro: tubulação de 12,5 mm de diâmetro 
Altura mínima da barragem
Hmín = Cotamáx,reserv - Cotafundo,córrego
Hmín =257,00 – 249,20 
Hmín =7,8m 
58
▪ Cota mínima de água no vertedor
Cotaágua,mín = Cotafundo,córrego + Hmín
Cotaágua,mín = 249,20+7,8
Cotaágua,mín = 257,00m
▪ Cota máxima de água no vertedor
Cotaágua,máx = Cotafundo,córrego + Hmin +HL
Cotaágua,máx = 249,20+7,8+1,2
Cotaágua,máx = 258,20m 
59
60
▪ Altura total da barragem
Fetch (km) Folga Normal (m) Folga Mínima (m)
<1,6 1,2 0,9
1,6 1,5 1,2
4,0 1,8 1,5
8,0 2,4 1,8
16,0 3,0 2,1
61
62
63
64
Talude H:V
Classificação Montante Jusante
SUCS Esv. Rápido
GW, GP, SW, SP Material Permeável
GC, GM, SC, SM 2,5:1,0 3,0:1,0 2,0:1,0
CL, ML 3,0:1,0 3,5:1,0 2,5:1,0
CH, MH 3,5:1,0 4,0:1,0 2,5:1,0
Solo utilizado na construção da base da barragem segundo a SUCS.
Adotado: GC, GM, SC, SM
▪ Dimensões geométrica da barragem
65
Determinação da cheia máxima de projeto
A = área da bacia hidrográfica, km2;
L = comprimento do talvegue, em km;
K = coeficiente que leva em conta a ordem dos rios que
existem na bacia (tabela) e,
C = fator de variação da velocidade média do escoamento
superficial (tabela)
A
Q
C L ( K C L)

=
  +  
1150
120
66
BACIA HIDROGRÁFICA TIPO
COEFICIENTE
K C
Pequena, íngreme, rochosa 1 0,10 0,85
Bem acidentada, sem depressão evaporativa 2 0,15 0,95
Média 3 0,20 1,00
Ligeiramente acidentada 4 0,30 1,05
Ligeiramente acidentada apresentando depressão evaporativa 5 0,40 1,15
Quase plena, terreno argiloso 6 0,65 1,30
Quaseplena, terreno variável ou ordinário 7 1,00 1,45
Quase plena, terreno arenoso 8 2,50 1,60
▪ Topografia: bacia hidrográfica é ligeiramente acidentada
67
68
69
Estimativa inicial de volume reservado e área alagada na barragem
Cota 
(m)
Área Alagada 
(m2)
Desnível
(m)
Volume Médio 
(m3)
Volume Acumulado 
(m3)
249,20 0,00 0,00
250,00 135,54 0,80
251,00 591,90 1,00
252,00 1889,29 1,00
253,00 3491,59 1,00
254,00 5410,29 1,00
255,00 7972,00 1,00
256,00 11858,00 1,00
257,00 16156,09 1,00
Ninguém nasce odiando 
outra pessoa pela cor de 
sua pele, por sua origem ou 
ainda por sua religião. Para 
odiar, as pessoas precisam 
aprender, e se podem 
aprender a odiar, elas 
podem ser ensinadas a 
amar...
Nelson Mandela