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OBRAS HIDRÁULICAS 8º SEMESTRE ENG. CIVIL Tipos de Barragens Escolha da seção tipo Prof. Henrique Barreto OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: 1) Segurança da Obra - ligada às características inerentes do próprio local: condições geológicas, configuração do vale e dimensões da obra. 2) Custo da obra - em função do preço e disponibilidade do material. A ausência, por exemplo, de rocha resistente do tipo granito, gnaisse, basalto ou diabásio, para ser usada como agregado para concreto, “rip-rap” ou enrocamento, ou de cascalho, para os mesmos fins, pode causar alterações profundas no custo da obra OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: 1) Segurança da Obra - ligada às características inerentes do próprio local: condições geológicas, configuração do vale e dimensões da obra. “A Lei nº 12.334/2010 estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens. A segurança de barragens é a condição que visa manter a sua integridade estrutural e operacional da barragem e a preservação da vida, da saúde, da propriedade e do meio ambiente.” http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2010/Lei/L12334.htm OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: De acordo com lei, a segurança da barragem é responsabilidade do empreendedor. Já a responsabilidade pela fiscalização da segurança das barragens é dividida entre quatro grupos, de acordo com a finalidade da barragem. i) Barragens para geração de energia: Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL); ii) Barragens para contenção de rejeitos minerais: Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM; OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: De acordo com lei, a segurança da barragem é responsabilidade do empreendedor. Já a responsabilidade pela fiscalização da segurança das barragens é dividida entre quatro grupos, de acordo com a finalidade da barragem. iii) Barragens para contenção de rejeitos industriais: Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) ou órgãos ambientais estaduais, a depender da emissão da Licença Ambiental; e iv) Barragens de usos múltiplos: Agência Nacional de Águas (ANA) ou de órgãos gestores estaduais de recursos hídricos. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: Como exemplo de competências, no caso específico do acidente de Mariana/MG, onde, em 05 de novembro de 2015, a Barragem de Fundão rompeu-se, ocasionando uma grande catástrofe ambiental do Brasil, a fiscalização da segurança da barragem caberia ao Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), por se tratar de barragem de rejeitos. A fiscalização da segurança, por sua vez, não exclui as ações de outros órgãos, como a fiscalização relativa ao licenciamento ambiental, outorgas etc. http://www.ibama.gov.br/informes/rompimento-da-barragem-de-fundao OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: 2) Custo da obra - em função do preço e disponibilidade do material. A ausência, por exemplo, de rocha resistente do tipo granito, gnaisse, basalto ou diabásio, para ser usada como agregado para concreto, “rip-rap” ou enrocamento, ou de cascalho, para os mesmos fins, pode causar alterações profundas no custo da obra. Neste enfoque de projetos hidrelétricos, é importante destacar o dimensionamento de uma usina hidrelétrica, pois mesmo com grande potencial energético, o fator financeiro ainda é utilizado como critério de possível implantação. No caso especifico de implantação de uma PCH, a barragem é a principal estrutura em que o seu dimensionamento representa 30% a 50% do custo geral das obras civis. OBRAS HIDRÁULICAS Custo da obra OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Aquisição de Dados de Barragens A escolha dos tipos de barragens, como citado anteriormente, depende das características do local e da disponibilidade de material próximo ao empreendimento. Para se obter o custo total de uma barragem previamente especificada por suas características, leva-se em conta, principalmente, seu volume. Por meio de cálculos realizados, obteve-se o volume de uma barragem hipotética. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Aquisição de Dados de Barragens As principais características que influenciam no volume da barragem e, consequentemente, em seu custo, são: a altura (Hb) e o comprimento médio, este sendo representado pela relação entre o comprimento de crista (Lc) e do comprimento da base (Lb). O motivo de se utilizar o comprimento médio é que a diferença causada pela variação de forma nas barragens é eliminada. Isto acarreta uma mesma forma para todas as barragens, independentemente do tipo, igualando, portanto, suas características para que se possa fazer uma comparação posterior de seu custo e de suas características. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Aquisição de Dados de Barragens Onde: V = Volume da barragem (m³) Lc = Comprimento da crista da barragem (m) Lb = Comprimento da base da barragem (m) Hb = Altura da barragem (m) OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Custos Utilizando Orçamento Padrão Eletrobrás (Ope) Para a determinação dos custos da barragem na OPE é necessária a alimentação de alguns dados referentes às mesmas, tais como, altura da barragem, comprimento de crista. A planilha de Orçamento Padrão da Eletrobrás foi retirada do Manual de Inventário Hidrelétrico de Bacias Hidrográficas, edição 2007. Para a determinação dos custos aqui enfocados, assumiram-se apenas as dimensões e volumes focando a barragem de concreto. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Custos por Meio de Regressão Multivariável Com o intuito de obter uma equação que indique, de forma aproximada, o custo referente às barragens, utilizaram-se dados de empreendimentos com suas características em fase de construção ou em operação. Assim, aplicando-se o método da regressão multivariável, tem-se a seguinte equação OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Custos por Meio de Regressão Multivariável Onde: C = Custo (10³ R$); Y = Constante independente; K = Coeficientes variáveis. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem 2) Custo da obra - Custos por Meio de Regressão Multivariável Utilizando esta equação, pode-se estimar o custo de uma barragem por meio de importantes características: comprimento de crista, comprimento de base, altura da barragem e consequentemente volume. OBRAS HIDRÁULICAS Custo da obra OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos: Além desse critérios, deve ser considerada uma série de fatores físicos que governam a seleção do tipo de barragem. A não ser em condições excepcionais, mesmo o mais experimentado projetista é incapaz de dizer se um determinado tipo de barragem é adequado ou mais econômico para um dado local. Na seleção do melhor tipo de barragem para um determinado local, devem ser consideradas as características físicas do local, o objetivo da obra, fatores econômicos, de segurança, etc. Normalmente, o maior fator individual que determina a escolha final é ocusto da construção. Os fatores físicos, expostos a seguir, são também importantes. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Topografia À primeira vista, a topografia determina as primeiras alternativas para o tipo de barragem. É claro que, se o local estudado estiver localizado num vale estreito com paredes rochasas, a sugestão será de uma barragem de concreto. É o caso da barragem do Funil, no Rio Paraíba. Porém, em áreas de topografia aplainada e vales bastante abertos, indica-se normalmente a barragem de terra. É o exemplo das barragens de Jupiá e Ilha Solteira, no Rio Paraná ou de Promissão, no Rio Tietê. Existem, é claro, os casos intermediários. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Topografia OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Topografia OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Topografia OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Geologia e Condições das Fundações As condições das fundações dependem da espessura e características físicas, químicas e minerológicas da rocha, que suportará o peso da barragem. Aquelas características incluem a permeabilidade, a presença ou não de determinadas estruturas, como acamamento, xistosidade, dobras, fraturas, etc. As condições estão diretamente ligadas com a altura da barragem, isto é, as considerações diferem para uma barragem baixa e uma alta. Normalmente, são encontradas as seguintes condições de fundações: OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Geologia e Condições das Fundações 1) - Rocha Sã e Sólida - normalmente aceita qualquer tipo de barragem. Inclui, via de regra, a escavação da camada superficial quando alterada (mesmo sendo rocha) e tratamento eventual por injeção, para consolidação. 2) - Sedimentos (Aluviões) - incluem os cascalhos, areias, siltes e argilas. Os cascalhos estão sujeitos à intensa percolação, os siltes e as areias ocasionam recalques e percolação, e as argilas sofrem recalques, principalmente quando saturadas de água. Dependendo do tipo de barragem, da sua altura e com aplicação de tratamentos adequados, qualquer desses materiais poderá ser utilizado. OBRAS HIDRÁULICAS Seleção do Tipo de Barragem Materiais de Construção Os materiais necessários para a construção de uma barragem são vários e devem estar localizados o mais próximo possível do local da barragem. Esses materiais são os seguintes: a) solos, para os diques de terra. b) rocha, para do diques de enrocamento e proteção dos taludes. c) agregado, para concreto, que inclui areia, cascalho natural e pedra britada. d) areia, para filtros e concretos. OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens A implantação de uma barragem em determinado curso d’água envolve sempre uma sequencia natural de trabalho. Toda obra de vulto agrupa diferentes turmas especializadas de técnicos, com a finalidade de seguirem, à medida do possível, os seguintes itens: OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Levantamento Topográfico Analisa as características geográficas e topográficas do curso a ser estudado. A função desse levantamento é a de preparar plantas topográficas que permitam verificar as secções transversais mais favoráveis para uma barragem, calcular a área de inundação das secções escolhidas e obter o perfil longitudinal do curso d’água. O método mais moderno para a obtenção de mapas topográficos é o uso da aerofotogrametria, com o levantamento de mapas por meio de fotografias aéreas e de pontos de controle altimétrico de campo. OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Levantamento Topográfico Aerofotogrametria OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Levantamento Topográfico Aerofotogrametria OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Dados Hidrológicos Trata da obtenção direta de valores de vazão através de leituras diárias, que permitem calcular as vazões médias, diárias, mensais e anuais. Lembrando que a potência de uma barragem é função da vazão do curso na secção da barragem e do seu desnível, pode-se perceber a importância dos cálculos de vazão. Alguns exemplos típicos de vazões médias são fornecidos pelo Rio Sapucaí Paulista que, no período de 1931 a 1962, apresentou nas suas cabeceiras (São Joaquim da Barra), para uma bacia de 3.880 Km2 , uma vazão média de 67 m3 /seg. Na sua parte baixa (São Domingos), a bacia desse rio abrange uma área de 6.070 Km2 , e a vazão passa para 100 m3 /seg. DRENAGEM Estudos Hidrológicos Na metodologia do DNIT os estudos hidrológicos são desenvolvidos em 02 fases: Fase Preliminar Fase Definitiva DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos • Coleta de dados que permitam a caracterização climática, pluviométrica, fluviométrica e geomorfológica da região atravessada. • Coleta de elementos que permita a identificação das modificações futuras que ocorrerão nas bacias tais como projetos, planos diretores e tendências de ocupação. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Definição das bacias de contribuição • Coleta de dados que permitam a definição das dimensões e demais características físicas das bacias de contribuição (forma, declividade, tipo de solo, recobrimento vegetal) tais como: levantamentos aerofotogramétricos, cartas geográficas, levantamentos radamétricos, levantamentos fitopedológicose/ou outras cartas disponíveis DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Chuvas • Elaboração de mapa destacando a rede hidrográfica básica comprometida pelo projeto e a localização do trecho em estudo; (numeração: 01 bacia = 01 obra) • Coleta dos dados de chuvas dos postos localizados na área e apresentados em mapa com indicação da entidade responsável pela coleta e os respectivos períodos de observação; • Caracterização dos instrumentos medidores tais como: pluviômetros, pluviógrafos, réguas linimétricas, e outros; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Chuvas • Escolha do posto que caracteriza o regime pluviométrico do trecho, (Método de Thilsem). • Na ausência de posto na região, busca de fontes que forneceram os dados pluviométricos como os mapas de isoietas e atlas meteorológico; • Cálculo dos seguintes elementos: média anual de chuvas da região; média mensal; número de dias de chuva por mês; total anual; alturas máximas e mínimas; registro de chuvas e respectivos pluviogramas; precipitação total; • Indicação do trimestre mais chuvoso e mais seco; precipitação máxima em 24 horas. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Chuvas • Elaboração de mapa destacando a rede hidrográfica básica comprometida pelo projeto e a localização do trecho em estudo; (numeração: 01 bacia = 01 obra) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Chuvas • Escolha do posto que caracteriza o regime pluviométrico do trecho, (Método de Thilsem). DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Fluviometria • Coleta de dados para elaboração dos fluviogramas das alturas d’água médias, máximas e mínimas mensais, curvas de frequência de níveis; curvas de descargas dos principais rios da região; • Registro de máxima enchente dos cursos d’água menores, desprovidos de medidores, por meio de vestígios e informações locais; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Preliminar Coleta de dados hidrológicos – Sistemática – Fluviometria • Apresentação de mapa contendo os postos fluviométricos da região de interesse para o projeto, com identificação das entidades que os operam e os calendários de observação; • Levantamentos topográficos detalhados nas travessias dos principais cursos d’água. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Curvas de intensidade – duração –frequência para 5, 10, 15,25, 50 e 100 anos, no mínimo; • Curvas de altura – duração – frequência para 5, 10, 15, 25, 50 e 100 anos, no mínimo; • Histogramas das precipitações pluviométricas mensais mínimas, médias e máximas; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Histogramas com as distribuições mensais dos números de dias de chuva mínimos, médios e máximos; • Tabela contendo os valores extremos das vazões médias diárias em caso de disponibilidade de réguas milimétricas nos cursos d’água em local próximo ao da obra de arte a ser projetada; • Tabela contendo as cotas das máximas enchentes observadas na região, no caso de não se dispor de réguas milimétricas. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Curvas de intensidade – duração – frequência para 5, 10, 15, 25, 50 e 100 anos, no mínimo; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados Contexto 1: • Existem postos com equações já definidas Onde: i = intensidade das precipitações, em mm/h ou mm/min; T = tempo de retorno, em anos; t= duração das precipitações, em minutos; k, m, n e b = parâmetros a serem determinados para a localidade em questão. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 2. Existem postos com dados históricos mas sem curvas nem equações definidas • Obtenção das curvas •Obtenção das equações DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 1 - Obtenção e sistematização dos dados: - Precipitação máxima em 24 horas (por ano) - Dados de 10 anos no mínimo DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 2 – Aplicação da equação de Vem te Chow para obtenção das alturas pluviométricas diárias para cada tempo de recorrência fixado (Tr) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 3-Aplicação da metodologia proposta pelo EngºJaime Taborga Torrico para transformação das alturas pluviométricas diárias em alturas pluviométricas horárias DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 4-Obtenção das equações de duração de chuva para cada Tr a partir das alturas pluviométricas horárias DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 5 – Obtenção das alturas (h) e intensidade da chuva (I) para diversos tempos de duração, usando as equações obtidas DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 2 • Sequencia para obtenção das curvas: 6 – Desenho das curvas DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 3 • Alternativa quando não há dados pluviométricos suficientes: Método de Bell: Em 1969 obteve uma equação que relaciona a chuva intensa Pt,T, para t minutos de duração e T anos de recorrência e a chuva P60,2 (60 minutos e 2 anos de recorrência): DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 3 • Alternativa quando não há dados pluviométricos suficientes: Método de Bell: A equação de Bell foi obtida com dados de vários continentes e é válida para durações entre 5 e 120 minutos e Tempos de recorrência entre 2 e 100 anos. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Contexto 3 Método de Bell: Para a determinação da chuva de 2 anos e 1 hora, é possível utilizar um posto com série curta, com o método das séries parciais. Bell estabeleceu uma relação para a obtenção da precipitação P60,2: Onde: M = média das precipitações máximas anuais n = número médiaode dias de chuva DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Histogramas das precipitações pluviométricas mensais mínimas, médias e máximas; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Histogramas das precipitações pluviométricas mensais mínimas, médias e máximas; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Fase Definitiva Processamento dos dados • Histogramas das precipitações pluviométricas mensais mínimas, médias e máximas; DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Tempo de Recorrência • É o intervalo médio de anos em que pode ocorrer ou ser superado uma única vez um dado evento DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Tempo de Concentração • É o intervalo de tempo entre o início da precipitação e o instante em que toda a bacia contribui para a vazão na seção estudada. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Tempo de Concentração Onde: Tc = tempo de concentração em minutos L = Comprimento do talvegue principal em km H = desnível em m entre o ponto mais alto do talvegue e o ponto de deságue da bacia DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Coeficiente de Deflúvio (C) • É a relação entre o volume escoado superficialmente e o volume precipitado. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Metodologias DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Racional Q = 0,0028 x A x C x I Onde: Q = vazão em m³/s A = área da bacia em há I = Intensidade da chuva em mm/h C = Coeficiente de escoamento, adimensional DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Racional Corrigido Q = 0,0028 x A x C x I x Ø Onde: Q = vazão em m³/s A = área da bacia em há I = Intensidade da chuva em mm/h C = Coeficiente de escoamento, adimensional Ø = Coeficiente de retardo DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Racional Corrigido Q = 0,0028 x A x C x I x Ø DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) O solo tipo A tem o mais baixo potencial de deflúvio. Terrenos muito permeáveis, com pouco silte e argila. O solo tipo B tem uma capacidade de infiltração acima da média após o completo umidecimento. Inclui solos arenosos. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) O solo tipo C tem uma capacidade de infiltração abaixo da média após a pré-saturação. Contém porcentagem considerável de argila colóide. O solo tipo D tem o mais alto potencial de deflúvio. Terrenos argilosos quase impermeáveis junto à superfície. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) onde: Qp - descarga máxima, em m3 /s; A - área da bacia, em km2; tp - tempo de pico, em horas; q - escoamento superficial, em mm, produzido pelo excesso de chuva de duração De DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) A duração do excesso de chuva é calculada por: onde: tc - tempo de concentração, em horas. DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) O escoamento superficial q é obtido em função da precipitação total P, para um tempo de duração De e do coeficiente CN, selecionado entre os valores da tabela apresentada no Anexo 3. É calculado através da seguinte equação: DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Cálculo das vazões Método Hidrograma Unitário Triangular (HUT) onde: q - escoamento superficial, em mm; P - precipitação, em mm, para um tempo de duração De; S - valor adimensional que depende das características da bacia (coeficiente CN ), cuja equação é apresentada abaixo: DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Modelos computacionais • Ajudam a compreender situações reais • Auxiliam na otimização das soluções • Permitem cometer erros sem causardanos na escala real DRENAGEM Estudos Hidrológicos - Modelos computacionais Produtos • Linhas de inundação para diversos cenários • Reordenação do uso do solo – Áreas de preservação – Zoneamento de inundações – Controle da impermeabilização • Estruturas de armazenamento e infiltração • Aumento da condutividade hidráulica OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Mapeamento e Estudo Geológico Os trabalhos de geologia, realizados numa área onde se pretende implantar uma barragem, se apoiam no desenvolvimento de itens fundamentais: 1) - Mapeamento geológico da área 2) - Estudo da rocha de fundação 3) - Estudo dos materiais de construção OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Planejamento As informações obtidas nos itens anteriores pelo levantamento topográfico (perfil longitudinal do rio, secção transversal, área a ser inundada), pela hidrologia (vazão do curso nas alternativas propostas), pelo mapeamento geológico (mapa dos tipos de rochas e solos existentes na área, tipo da rocha de fundação, estudo dos materiais de construção, etc.), irão permitir aos projetistas do setor de planejamento escolherem o tipo de barragem mais adequado e suas dimensões. OBRAS HIDRÁULICAS Fases Gerais no Estudo de Barragens Orçamento Este grupo analisa posteriormente os projetos propostos pelo grupo de planejamento. Estimando a quantidade e respectivo preço dos materiais de construção a serem utilizados na obra, as escavações de terra e rocha a serem utilizadas, as indenizações das propriedades e terras a serem inundadas, etc., é possível calcular-se o preço do kw a ser obtido e em função do seu valor, escolher e aprovar, ou não, os projetos sugeridos. OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem As definições expostas a seguir tem a finalidade apenas de orientar e auxiliar a compreensão da importância da geologia, nos trabalhos de construção de barragens. OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem a) Ensecadeira - destinada a desviar as águas do leito do rio, total ou parcialmente, com o objetivo de permitir o tratamento das fundações nessas áreas e, às vezes, nas áreas das planícies de inundação, possibilitando a construção em seco dos diques de terras ou estrutura de concreto. As ensecadeiras mais comuns são aquelas construídas com terras e blocos de rocha. Em alguns casos, é necessária a utilização de chapas metálicas ou diafragmas impermeáveis. OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem - Ensecadeira OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem - Ensecadeira OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem b) Túneis de desvio - possuem a mesma finalidade das ensecadeiras, sendo porém, construídos em cursos d’água com vales íngremes, e quando possível, nos locais onde existam curvas. Em muitos casos, o túnel de desvio é usado posteriormente como túnel de adução, para transportar as águas do reservatório para a casa das máquinas. OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem - Túneis de desvio OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem - Túneis de desvio OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem - Túneis de desvio OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem c) Vertedouro - seu objetivo é funcionar como um dispositivo de segurança, quando a vazão do curso d’água assumir valores que tornem a estabilidade da barragem perigosa, ou impedir que o nível máximo estabelecido para a barragem cause prejuízos às propriedades agrícolas ou industrias a jusante da barragem. A capacidade do vertedouro é calculada para permitir o escoamento máximo ( enchente catastrófica ), que poderia ocorrer na secção da barragem. OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem – Vertedouro Barragem de Bocainas OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem – Vertedouro Barragem de Nova Olinda OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem – Vertedouro Comportas OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem – Vertedouro Comporta de Itaipú (Operários) OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem – Vertedouro Barragem Engenheiro Ávido OBRAS HIDRÁULICAS Elementos de uma barragem d) Tomada d’água - representa o conjunto de obras que permite a retirada, do resevatório, da água a ser utilizada, seja para a obtenção de energia ou para outros fins. O tipo de tomada d’água varia com o tipo de barragem. Assim, as barrragens de concreto, a tomada d’água consiste geralmemte em um conduto que pode se desenvolver através do maciço da barragem ou em sua proximidade, enquanto na barrragem de terra, aparece nas ombreiras do resevatório. OBRAS HIDRÁULICAS Atividade pra próxima aula: Assistir o vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=SHdzG-0IUtY Fazer um resumo de no mínimo 20 linhas, citando peculiaridades, as causas e consequências desse projeto. MUITO OBRIGADO! Prof Henrique Barreto Civil.Henrique@gmail.com
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