Aula_01_Generalidades

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Prof. Francisco Chagas
BARRAGENS DE TERRA, ENROCAMENTO E DE REJEITOS
Generalidades 
1
Tipos de Barragens
Barragem tipo Arco (vales encaixados)
Barragem tipo gravidade com contrafortes (vales semi-encaixados)
Exemplo de Arranjo Geral
7
Barragem de Terra Homogênea
Barragem de Enrocamento com Núcleo de Argila Vertical
Barragem de Enrocamento com Núcleo de Argila Inclinado
Barragem de Enrocamento com Face de Concreto
Barragem de Concreto Convencional ou CCR
Orós (Orós – CE)
Lima Campos (Icó – CE)
Banabuiú (Banabuiú – CE)
General Sampaio (General Sampaio – CE)
Poço da Cruz (Ibimirim-BE)
Jucazinho (Surubim – PE)
Tjuçuoca (Tjuçuoca – CE)
Trici (Tauá – CE)
Trussu (Iguatu – CE)
Araras (Reriutaba – CE)
Trairi (Tangará –RN)
Açu (Açu – RN)
Serrote (Santa Quitéria – CE)
Patu (Senador Pompeu – CE)
Frios (Umirim – CE)
Favelas (Tauá – CE)
Mundaú (Uruburetama – CE)
Atalho (Brejo Santo – CE)
Fogareiro (Quixeramobim – CE)
Joana (Pedro II – PI))
Castanhão (Alto Santo – CE)
Castanhão (Alto Santo – CE)
Generalidades sobre o Projeto de Barragens
Definição
Obras Complementares
Finalidades
Classificação
Escolha do Tipo de Barragem
Definição
Barragem: é toda estrutura destinada a barrar, superficial ou subterraneamente, uma corrente natural de água, causando a acumulação desta. 
Definição
Obras Complementares
Derivações Provisórias: 
Passagem para dar vazão à água na época da construção da barragem. 
Exemplos: túneis, desvios, tubulações de grande diâmetro (geralmente utilizada quando esta tubulação já faz parte da barragem). 
Obras Complementares
Vertedouro: 
É a passagem para dar vazão à água que chega em excesso na barragem
Vertedouro
Obras Complementares
Vertedouro: 
É a passagem para dar vazão à água que chega em excesso na barragem
Obras Complementares
Tomada D água: 
Saída para permitir a utilização da água acumulada. Exemplos: sifão, galeria. 
Obras Complementares
Tomada D água: 
Saída para permitir a utilização da água acumulada. Exemplos: sifão, galeria. 
Finalidades
Uma barragem pode ser construída para atender uma ou mais de uma finalidade a seguir relacionadas: 
Abastecimento Humano e Animal 
Finalidades (Regularização)
Finalidades (Retenção)
Finalidades
Uma barragem pode ser construída para atender uma ou mais de uma finalidade a seguir relacionadas: 
Abastecimento Humano e Animal 
Finalidades
Abastecimento Industrial
A construção da barragem é viável quando se considera os fatores econômicos advindos da implantação industrial. 
Finalidades
Irrigação
Finalidade relacionada com a alimentação humana e animal. Os requisitos que uma barragem deve preencher para atender esta finalidade são: 
A barragem deve ser dimensionada para liberar uma vazão regularizada que supra a demanda necessária para a área irrigada. 
A qualidade da água deve atender os padrões das culturas especificas. 
É aconselhável que o investimento da construção da barragem seja rentável economicamente com relação ao retorno da irrigação. 
A técnica de irrigação a ser utilizada, aspersão ou gravidade, definirá a altura d barragem projetada. 
Finalidades
Energia Hidroelétrica
A produção de energia é diretamente proporcional a altura e a descarga da barragem. 
Assim a barragem projetada deve ter a maior altura que o sistema permitir. 
Finalidades
Piscicultura
Relacionada à alimentação principalmente humana. 
A piscicultura concede muitos benefícios para a população como trabalho, prosperidade e bem-estar. 
Finalidades
Controle de Cheias
Controlam as cheias que causam inundações de cidades ou campos. 
É indispensável o conhecimento do comportamento hidrológico do sistema barrado
Finalidades
Regularização de Rios
Assegura a disponibilidade de água para qualquer finalidade à jusante da barragem. 
Finalidades
Navegação
As barragens são construídas para resolver os problemas de corredeiras, cachoeiras, etc, existentes nos rios que os tornam inavegáveis. 
Exemplo: Barragem basculante no Rio Grande do Sul 
Observações: Eclusas do Rio Tietê (SP) e São Francisco (BA) 
Finalidades
Recreação e Urbanização
As barragens são recantos de lazer e atração turística, servindo também como paisagismo. 
Exemplo: Barragem do Lago Paranoá (DF) 
Finalidades
Saneamento 
Exemplo: Barragens de Lagoas de Estabilização 
Contenção de Rejeitos 
Exemplo: Barragens de Mineração 
Observações: Construção com o próprio rejeito de mineração em aterro hidráulico 
Derivação de Cursos de Água 
Exemplo: Barragem de Itaiçaba para o Canal do Trabalhador e Barragens para a Transposição do Rio São Francisco. 
Observações: Elevação da Cota do N.A. 
Finalidades
Considerações
Uma barragem tem geralmente múltiplas finalidades. 
A demanda induzida pela construção de um açude pode modificar o enfoque dado para a operação do reservatório. A gestão dos açudes de uma forma participativa com comunidade usuária para dirimir conflitos é a política adotada atualmente no Estado do Ceará através da COGERH. 
Finalidades
Q
NA máximo Normal
Folga ou Borda Livre
Crista da Barragem
BARRAGEM
Reserva Ecológica
(Volume Morto)
Volume Evaporado
NA máximo Normal
(Volume total ou capacidade do Açude)
Volume Utilizável
Classificação
Os critérios usuais da classificação das barragens são os seguintes: 
Quanto ao Estado de Agregação dos Materiais: 
Rígidas: Alvenaria de pedra, Concreto simples, ciclópico e CCR 
Classificação
Pequeno volume de material 
Não tem problemas de estabilidade 
Preocupação com o empuxo (dimensionamento) 
Classificação
As barragens rígidas são também classificadas segundo o modo de resistir ao empuxo d´água: 
Gravidade (ou de peso) 
Ex.: Barragem Eugênio Gondim (Ex-Acarape do Meio) 
OBS.: 1/5 do volume do maciço do tipo terroso. 
Classificação
Abóbada ou em Arco (simples ou duplo) 
Ex.: Barragens Portuguesas 
Classificação
Não Rígidas: - Terra (homogêneas, zoneadas, diafragma) – material solto 
Enrocamento (núcleo argiloso, face de concreto) 
Classificação
Grandes volumes 
Preocupação com a estabilidade de taludes 
Não há preocupação com o empuxo 
Deformáveis (comportamento elasto-plástico) 
Classificação
As barragens de terra podem ser classificadas quanto ao tipo e a disposição dos materiais empregados: 
Terra Homogênea 
Ex.: Barragem Trussu 
Classificação
Terra Zoneada 
Ex.: Barragem Pereira de Miranda (Ex-Pentecoste) 
Classificação
As barragens de enrocamento são classificadas de acordo com o sistema de vedação adotado: 
Núcleo argiloso Face de Concreto
Classificação
Quanto a Capacidade de Resistir a Submergência (transbordamento): 
Submersível (ou galgáveis) 
Ex.: Barragem de Itaiçaba 
Vertedoura
Classificação
De Gravidade (resiste transbordamentos eventuais)
Classificação
Não Submersível (resiste a pequenos, rápidos e eventuais transbordamentos) 
Ex.: Barragens de terra 
Classificação
Quanto ao tipo de fluxo que a barragem vai barrar esta pode ser classificada em: 
Superficial (sobrejacente ou de superfície) 
Subterrânea (fluxo subsuperficial) 
Classificação
Características de uma barragem subterrânea:
Barram o fluxo no subsolo de um curso d água. 
Maior aproveitamento das águas infiltradas no sedimento das regiões semi-áridas. 
Não está sujeita a esforços 
Classificação
Quanto ao Tamanho: 
Grande (H>15m ou H>10m e Vac>1hm3) 
Pequena 
Classificação
Tipos especiais de barragens: 
Metálica - Aço (pranchões, trilhos, perfis etc.) 
Cortinas construídas com perfis especiais de aço 
Utilizadas nas ensecadeiras 
Dispensam cálculos para dimensionamento por sua maior resistência. 
Classificação
Madeira(toras, tábuas etc.) 
são temporárias ex.: ensecadeiras 
construídas em regiões madeireiras 
exemplos; barragem só de madeira, de madeiracom alvenaria e de madeira e material argiloso. 
Classificação
De rejeitos
Classificação
Esforços aos quais são submetidas as barragens:
 
Ação da água 
Peso próprio 
Variação de temperatura 
Ação do solo de fundação 
Abalos sísmicos 
Pressão atmosférica e vento 
Ação dos sedimentos acumulados no reservatório 
Classificação
Hipóteses Simplificadoras: 
Hipótese bidimensional 
Homogeneidade da fundação 
Não consideração de esforços secundários 
Homogeneidade e isotropia do maciço 
Leis de formação da sub-pressão e das variações de temperatura 
Formas prováveis de rompimento, etc. 
Escolha do tipo de Barragem
Condições de Fundação 
Forma do Vale 
Disponibilidade de Material 
Condições Climáticas 
Fatores Hidráulicos 
Equipamento Disponível 
Meios de Transporte 
Tamanho e Localização do Vertedouro
Finalidade do Reservatório 
Custo Global da Obra 
Escolha do tipo de Barragem
Condições de Fundação:
A escolha é feita em função do nível de tensões sobre as fundações, do caminho de percolação, da profundidade da camada resistente, sua textura, etc. 
Escolha do tipo de Barragem
Condições de Fundação:
Barragem: 
de terra: sobre qualquer material 
de enrocamento: rocha sã, alterada, solo residual compacto, solo 
de gravidade: rocha sã, alterada, solo residual compacto 
de contrafortes: rocha sã, alterada 
abóboda: rocha sã 
Capacidade de carga > tensão da barragem. 
Escolha do tipo de Barragem
Gradiente Hidráulico:
Escolha d’o tipo de Barragem
Escolha do tipo de Barragem – Fundação em Rocha
Escolha do tipo de Barragem – Fundação em Rocha
Escolha do tipo de Barragem – Fundação em Rocha
Escolha do tipo de Barragem
Forma do Vale:
Escolha do tipo de Barragem
Forma do Vale:
Fechado: 
Barragem rígida de alvenaria ou concreto. 
Colocação do material (concreto) com maior facilidade. 
Dificuldade de obras de terra devido a falta de praça. 
Encostas com bom suporte para barragens em arco. 
Escolha do tipo de Barragem
Forma do Vale:
Médio: 
Intermediário. 
Consideração dos demais fatores definirão o tipo de barragem. 
Escolha do tipo de Barragem
Forma do Vale:
Aberto: 
Barragem não rígida, de terra. 
Maior facilidade para obras de terra ou enrocamento (transporte fácil). 
Escolha do tipo de Barragem
Disponibilidade de Material:
Barragem homogênea: disponibilidade de material silico-argiloso. 
Barragem zoneada: disponibilidade de enrocamento e pouca disponibilidade de argila.
Barragem Diafragma: dificuldade de material impermeável (diafragma de argila bentonita)
Escolha do tipo de Barragem
Disponibilidade de Material (Terra Homogênea):
Escolha do tipo de Barragem
Disponibilidade de Material (Zoneada):
Escolha do tipo de Barragem
Disponibilidade de Material (Enrocamento com núcleo impermeável):
Escolha do tipo de Barragem
Condições Climáticas:
Nas regiões úmidas ocorre dificuldade para construção de barragens de terra – Compactação. Providência: selos 
Nas regiões secas ocorre dificuldade para construção de barragens de concreto. Providências: levantar a barragem em sub-maciços com pequenos volumes; refrigeração; cimento de pequeno calor de hidratação.
Escolha do tipo de Barragem
Fatores Hidráulicos:
O tamanho do rio, a intensidade e freqüência das cheias são fatores que definem o tamanho da barragem, os dimensionamentos do sangradouro, da tomada d´água e o aproveitamento hidrelétrico.
Escolha do tipo de Barragem
Tamanho do Rio:
Pequeno volume d´água (desvios, tomada d´água). 
Grande volume d´água (ensecadeira – barragens provisórias. 
Escolha do tipo de Barragem
Meios de Transporte 
A existência de acesso aos locais onde estão disponíveis os materiais para a construção de um determinado tipo de barragem pode chegar a inviabilizar totalmente esta escolha. 
Estradas já construídas – função do tipo de barragem
Escolha do tipo de Barragem
Tamanho e Localização do Vertedouro 
Barragem x sangradouro: é uma relação estreita a ponto de as condições existentes para a implantação de um tipo de sangradouro definir qual o tipo de barragem a ser projetada.
Dependendo da vazão do rio e da forma do vale poderá haver necessidade de se construir uma barragem vertedoura
Escolha do tipo de Barragem
Tamanho e Localização do Vertedouro 
Escolha do tipo de Barragem
Finalidade do Reservatório 
A finalidade do reservatório, quer seja para contenção de cheias, quer seja para produção de energia, define que tipo de barragem deve ser construída e que tamanho deverá ter.
L
H
i
D
D
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terra
arco
i
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