Prévia do material em texto

BARRAGENS 
ANA PATRÍCIA NUNES BANDEIRA 
 
1º SEMESTRE DE 2012 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - 
CARIRI 
Usuário
Nota
Marked definida por Usuário
Usuário
Nota
Unmarked definida por Usuário
Usuário
Caixa de texto
Usuário
Realce
Usuário
Caixa de texto
 PROFESSOR: DIRCEU TAVARES
GENERALIDADES 
1o TÓPICO: 
DISCIPLINA: BARRAGENS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - 
CARIRI 
BARRAGENS 
DEFINIÇÃO: 
BARRAGENS 
DEFINIÇÃO: é toda estrutura destinada a barrar, superficial ou 
subterrânea, uma corrente natural de água, causando a 
acumulação desta. 
 
Açude (do Árabe ASSUD) é um termo regional designado para o 
conjunto formado pela barragem, reservatório e obras 
complementares (tomada de água, sangradouro, sistema de 
desvio, etc.) 
 
BARRAGENS 
HISTÓRICO: 
O homem construía barragens por volta de 5.000 A.C. 
 
Barragem de Ceilão, concluída em 504 A.C., em terra, com 17,6 Km de extensão 
e 21,0 m de altura , acumulando 13 milhões m3. 
 
Barragens ao longo do rio Nilo, no Egito, para irrigação. 
 
Enormes barragens de terra foram construídas por volta de 3.000 anos A.C. ao 
longo dos rios Tigres e Eufrates. 
 
Ainda sobre o rio Nilo tem-se o exemplo da barragem Assuan, de alvenaria de 
pedra, concluída em 1902, inicialmente para controle de cheia do rio, através de 
180 comportas e altura de 36 m. O último projeto foi concluído em 1954, com 
90m de altura. 
BARRAGENS 
HISTÓRICO: 
Por volta de 1853 é que surge a Engenharia de Barragens. 
 
Em 1907 foi sugerido que os taludes das barragens de terra deveriam ser 
selecionados, atendendo as características geométricas e ao tipo de solo a ser 
usado na construção. 
 
Em 1902 foi criado nos Estados Unidos o U.S. Bureau of Reclamation, projetando 
as maiores barragens daquele país. No mesmo tempo surgiu o U.S. Army Corps, 
com tarefa de construir enormes barragens. 
- Suiça: 310 m de altura concluída em 1961; 
- em 1970 as barragens de terra já atingiram a 350 m de altura. 
OBRAS COMPLEMENTARES: 
a) 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). 
 
b) Vertedouro: é a passagem para dar vazão à água que chega em excesso na 
barragem (Sangradouro). 
 
 
 
 
 
 
C) Tomada d'água: saída para permitir a utilização da água acumulada. 
Exemplos: sifão, galeria. 
Cezar Dantas
Sticky Note
Marked set by Cezar Dantas
Cezar Dantas
Sticky Note
Desvio da água da barragem na época de sua construção
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
- GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
A produção de energia é diretamente proporcional a altura e a descarga da 
barragem. 
 
 E=C.Q.H, Onde: 
 
 E= potencia em kVA 
 Q=descarga, em m3/s 
 H=altura em m 
 C=Coeficiente 
Assim a barragem projetada deve ter a maior altura que o sistema permitir. 
 
Exemplo: Açude Paulo Sarasate - CE (Açude Araras) (Hidrelétrica da CHESF) 
Uma barragem pode ser construída para atender uma ou mais de uma finalidade 
a seguir relacionadas. Uma barragem tem geralmente múltiplas finalidades. 
Área de drenagem: 3.520 Km2 
Localização: 
 
Varjota, 
315 Km de Fortaleza 
Volume de armazenamento: 1 bilhão m3 
Vazão: 9,27 m3/s 
Início de operação: 1958 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
Açude Paulo Sarasate - CE (Açude Araras) (Hidrelétrica da CHESF) 
Finalidade Principal: Geração de 6 mil watts de energia 
Outras Finalidades: Perenização e controle das cheias do Rio Acaraú, abastecimento d´água das 
cidades de Varjota, Ipu, Hidrolândia e Pires Ferreira, a irrigação de 14.000 ha, a piscicultura. 
Sangrou pela última vez na estação chuvosa de 2009. 
Projeto iniciado em 1920 e concluído em 1938, após várias paralisações. Construída pelo 
DNOCS. As obras civis foram iniciadas em 1951; em 1953 começou-se a construção da 
barragem auxiliar e, em 1956, a construção da barragem principal, concluída em 1958. 
http://www.dnocs.gov.br/~dnocs/doc/canais/barragens/Barragem do Ceara/barragens_do_ceara.htm
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
A capacidade de acumulação deve suprir a demanda das populações 
(55m3/hab/ano). 
 
Levar em consideração o incremento de população e as perdas por infiltração e 
evaporação. 
 
O manancial deve estar protegido contra poluição; 
 
 
- ABASTECIMENTO DE ÁGUA (HUMANO E ANIMAL) 
 
- ABASTECIMENTO INDUSTRIAL 
A construção da barragem é viável quando se considera os fatores econômicos 
advindos da implantação industrial. 
 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
 
- CONTROLE DE CHEIAS 
Controlam as cheias que causam inundações de cidades ou campos. 
 
É indispensável o conhecimento do comportamento hidrológico do sistema 
barrado. 
 
As barragens são dimensionadas para suportar o volume de uma cheia máxima 
prevista. 
 
Exemplo: Tapacurá (PE), Banabuiú (CE) e Castanhão (CE) 
 
(sistema de comportas no sangradouro) 
 
 Banabuiú 
http://www.dnocs.gov.br/barragens/banabuiu/barragens_do_ceara.htm
Trecho do açude do Castanhão 
Açude do Castanhão 
- Obra iniciada em 1995 e concluída em 2003; 
- Foi removida a antiga sede do município de Jaguaribara, que ficou sob as águas e 
foi construída a cidade de Nova Jaguaribara. 
 
 
 
Açude do Castanhão 
- Uso: controle de cheia, agricultura 
irrigada, piscicultura, pesca (esportiva e 
de subsistência), lazer náutico. Através 
da construção do Canal da Integração, 
este açude terá suas águas levadas para 
abastecimento da população da Grande 
Fortaleza e para o Complexo Portuário 
do Pecém. 
Trecho do açude do Castanhão 
- A capacidade de armazenamento do 
Castanhão é de 6,7 bilhões m³, o que o 
coloca como o maior açude para múltiplos 
usos da América Latina. 
 
 
Açude do Castanhão 
- Tem 37% de toda a capacidade de armazenamento dos 8.000 reservatórios 
cearenses. Antes do Castanhão a maior barragem cearense era o Orós, que 
comporta pouco mais da metade da capacidade do Castanhão. 
FICHA TÉCNICA 
 
 Reservatório 
 
Capacidade máxima de acumulação: 6,7 bilhões de m3 d’água; 
 
 Para o nível d’água normal (cota 100,00 ): 
 
 Volume total : 4,461 bilhões m3 
 
 Volume útil: 4,211 bilhões m3 
 
 Volume morto: 250 milhões m3 
 
 Área: 325 Km2; 
 
 Comprimento Máximo: 48 Km. 
 
 
Açude do Castanhão 
Barragem de Terra (OMBREIRAS DIREITA E ESQUERDA) 
 
Tipo: terra homogênea; 
 
Cota do coroamento: 111,00; 
 
Largura da crista: 10,00 m 
 
Extensão pelo coroamento: 2,77 Km 
 
Altura máxima do maciço acima da fundação: 60 m 
 
Volume do maciço: 5.169.861,24 m3 
 
 
Açude do Castanhão 
 
 
Barragem de CCR – Trecho Central 
 
Tipo: Concreto Compactado a Rolo 
 
Cota do Coroamento: 111,00 
 
Largura da Crista: 7,00 m 
 
Extensão pelo coroamento: 630,00 m 
 
Altura máxima do maciço acima da fundação: 68 m 
 
Volume de Concreto (CCR): 934.581,94 m³ 
 
Açude do Castanhão 
09 Diques Auxiliares de terra homogênea; 
 
Vertedouro de perfil creager; 
 
Cota: 95,00; 
 
Extensão: 153,00m; 
 
 
12 Comportas de Segmento; 
 
Dimensões: 10 metros de largura x 11,55 metros de altura; 
 
Capacidade: 12.345 m3/Seg; 
 
Lâmina máxima de sangria: 11 metros. 
 
Açude do Castanhão 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
- 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 (Barragem-Eclusa do Canal 
São Gonçalo) 
 
Em operação desde março de 1977, a Barragem 
consta de estrutura transversal ao Canal São 
Gonçalo, com 245 m de comprimento, construída 
em paredes diafragma e superestrutura de 
concreto armado. 
 
Possui 18 comportas basculantes, com 12 m de 
largura e 3,20 m de altura 
http://3.bp.blogspot.com/_fMwxn8rGQzw/TPbDvEW4TlI/AAAAAAAABZQ/9L04ULlX_XE/s1600/Eclusa+S%25C3%25A3o+Gon%25C3%25A7alo.JPG
FINALIDADES DAS BARRAGENS-IRRIGAÇÃO 
 
Os requisitos para atender esta finalidade são: 
 
 
(a) A barragem deve ser dimensionada para liberar uma vazão regularizada que 
supra a demanda necessária para a área irrigada. 
 
(b) A qualidade da água deve atender os padrões das culturas especificas. 
 
(c) É aconselhável que o investimento da construção da barragem seja rentável 
economicamente com relação ao retorno da irrigação. 
 
(d) A técnica de irrigação a ser utilizada, aspersão ou gravidade, definirá a altura 
d barragem projetada. 
Ex: Barragem do Açude Cedro, localizada no município de Quixadá 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
- CONTENÇÃO DE REJEITOS 
Exemplo: Barragens de Mineração 
Observações: Construção com o próprio rejeito de mineração em aterro hidráulico 
 
- RECREAÇÃO E URBANIZAÇÃO 
As barragens são recantos de lazer e atração 
turística, servindo também como paisagismo. 
 
Exemplo: Barragem do Lago Paranoá (DF) 
Núcleo de argila, enrocamento no talude de 
montante e grama no talude de jusante. Sua 
extensão é de 630 m (600 em terra e 30 em 
concreto). A altura é de 48 metros. 
 
Itatiaiuçu – MG 
 
Barragem de terra de Contenção de Sedimentos de Mineração, com 17m de altura 
 
FINALIDADES DAS BARRAGENS 
 
- SANEAMENTO 
 
Exemplo: Barragens de Lagoas de Estabilização 
 
- DERIVAÇÃO DE CURSOS DE ÁGUA 
 
Exemplo: 
 
Barragem de Itaiçaba (CE) para o Canal do Trabalhador 
(canal artificial construído em 1993) 
 
Barragens para a Transposição do Rio São Francisco. 
 
TIPOS 
 
DE 
 
BARRAGENS 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
Quanto à Estrutura: 
 
a) Rígida 
 
b) Flexível 
 
 
 
Quanto ao tipo de fluxo 
Quanto ao Tamanho: 
 
a) Grande (H>10 m) 
 
b) Pequena 
a) Superficial (sobrejacente ou de superfície); 
 
b) Subterrânea (fluxo subsuperficial) 
 
 
Cezar Dantas
Sticky Note
Concreto
Cezar Dantas
Sticky Note
Feitas de solo normal sem o uso do concreto
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
I) CONCRETO 
(Estrutura Rígida) 
a) Gravidade; 
b) Gravidade aliviada; 
c) Contrafortes; 
d) Abóboda ou casca 
e) Concreto Rolado (CCR) 
II) TERRA 
(Estrutura Flexível) 
a) Homogênea; 
b) Zoneada; 
c) Enrocamento; 
 - núcleo impermeável 
 - face impermeável 
 
Quanto à Estrutura: 
- Rígida 
- Flexível 
 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
Não vertedoura (não submersível) 
1
0.7
N.A.
N.A.
Perfil Hidráulico
 (creager)
vertedoura 
I) Concreto: 
- Alvenaria de pedra; 
- Concreto simples; 
- Concreto ciclópico 
Pode ter paramento de montante vertical 
Material: a) Gravidade 
Estrutura Rígida 
(resiste a pequenos, rápidos e eventuais transbordamentos) 
b) Gravidade Aliviada 
N.A.
Material: - Alvenaria de pedra; 
 - Concreto simples; 
 - Concreto ciclópico 
Pode ter paramento de montante vertical 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
Planta
c) Contrafortes 
Material: - Alvenaria de pedra; 
 - Concreto simples; 
 - Concreto ciclópico 
N.A.
Perfil
I) Concreto: 
Ex.: Barragens Portuguesas 
d) Abóboda ou casca (ou em arco) 
TIPOS FUNDAMENTAIS 
DE BARRAGENS 
e) Concreto rolado 
N.A.
Exemplos: 
- Ilha Solteira; 
- Itumbira; 
- do Prata (Bonito); 
- Belo Jardim; 
- Vitória de Sto Antão; 
- Jucazinho 
Das 14 barragens mais recentes projetadas por consultora no 
Recife, 12 barragens são de CCR. 
N.A.
Perfil Planta
I) Concreto: 
a) Homogênea 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
N.A.
1
3,5
SC ou CL 1
3
II) Terra: 
Ex.: Barragem Pereira de Miranda / Pentecoste-CE (85 km de Fortaleza) 
 
- Controle de cheias do rio Canindé; regularização do rio Curu; irrigação a 
jusante; geração de energia elétrica; piscicultura e aproveitamento para 
culturas nas áreas de montante. Construção entre 1950 e 1957. 
 
- ALTURA MÁXIMA, COM FUNDAÇÃO: 29,40m 
- COMPRIMENTO PELO COROAMENTO: 1.274m 
- LARGURA PELO COROAMENTO: 6m 
Estrutura Flexível 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
b) Zoneada 
SC
N.A.
GP CH
II) Terra: 
Ex.: Barragem Orós 
Estrutura Flexível 
A barragem consiste de um maciço zoneado, com 
núcleo impermeável argiloso, seguindo-se para 
montante e para jusante seções de areia recobertas 
por enrocamento. 
 
finalidades: perenização do rio Jaguaribe; irrigação do 
Médio e Baixo Jaguaribe; piscicultura; culturas agrícolas 
de áreas de montante; turismo e aproveitamento 
hidrelétrico. 
- ALTURA MÁXIMA: 54m 
- LARGURA MÁXIMA DA BASE: 278m 
- EXTENSÃO PELO COROAMENTO: 670m 
- LARGURA DO COROAMENTO: 10m 
TIPOS FUNDAMENTAIS DE BARRAGENS 
c) Enrocamento 
 CL 
N.A.
 
 ou 
CH
enrocamento enrocamento
1,7
1
1,6
1
1
0,3
II) Terra: 
- De núcleo argiloso 
 
- De face de concreto 
ESCOLHA DO LOCAL DA BARRAGEM 
1) Fator Político / Finalidade 
2) Fator Econômico 
3) Fator Social 
4) Fator Hidrológico 
5) Fator Topográfico 
6) Fator Geológico/Geotécnico 
7) Fator Cultural e Impacto Ambiental 
1) Fatores que influenciam na escolha do local 
ESCOLHA DO LOCAL DA BARRAGEM 
1.1) Fator Político / Finalidade 
- Sem energia elétrica não há crescimento  Política de Crescimento; 
 
- Finalidade: se produção de energia elétrica deve situar-se junta à 
queda d’água; se é para irrigação deve situar-se o mais próximo 
possível da área a irrigar; se para turismo/lazer deve estar próximo ao 
centro urbano, etc. 
1.2) Fator Econômico 
- Garantia de aplicação de melhor retorno e de maior segurança, análise 
custo/benefício, etc; 
 
- Evitar local que conduza a maior desapropriação, inundação de 
cidades, zonas com muitas benfeitorias, estradas, ferrovias, linhas de 
transmissão, etc. 
1) Fatores que influenciam na escolha do local (cont.) 
1.3) Fator Social 
-Remoção de cidades a serem inundadas, mudança de populações 
rurais; 
- Urgência devido a calamidades: inundações, secas, etc; 
- Promover fixação de populações, empregos. 
1.4) Fator Hidrológico 
- Vazão do rio x volume do reservatório (melhor aproveitamento do rio 
principal e afluentes); 
1.5) Fator Topográfico 
- Boqueirão mais estreito, evitar pontos de fuga, localização do 
vertedouro, capacidade do reservatório. 
ESCOLHA DO LOCAL DA BARRAGEM 
1) Fatores que influenciam na escolha do local (cont.) 
1.6) Fator Geológico/Geotécnico 
- Evitar falhas, zonas muito intemperizadas, espessos depósitos 
aluvionares, instabilidade dos taludes na bacia; 
 
- Proximidade dos materiais a serem empregados na obra; 
1.7) Fator Cultural e Impacto Ambiental 
- Preservação de sítios históricos (Asuan/Egito – Vale dos Reis, 
Itaparica/Petrolândia – Floresta petrificada, Preta/AM – cavernas com 
pinturas rupestres, etc); 
 
- Impacto ambiental da obra: mudança no micro-clima, no sistema de 
água do subsolo, inundação de florestas, ambientes onde vivem animais 
em extinção, grande espelho d’água: evaporação e insetos. 
ESCOLHA DO LOCAL DA BARRAGEM 
 
 
- Fator Topográfico 
- Condições da Fundação 
- Meios de Transporte 
- Disponibilidade de Materiais 
- Clima 
- Disponibilidade de equipamento e mão-de-obra 
- Custo Global da Obra 
ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 
2.1) Fator Topográfico (Forma do Vale) 
 
 
ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 
 Boqueirão estreito  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. 
Boqueirão aberto  barragem de terra ou enrocamento; 
- Maior facilidade para obras 
2.2) Condições da Fundação: Fator Geológico/Geotécnico (falhas, 
fissuras, mergulho, permeabilidade, etc) 
 
- Fundação em rocha  barragem de concreto; 
- Fundação em solo  barragem de terra; 
- Localização propícia para vertedouro e casa de máquinas. 
ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 
- Barragem de terra: sobre qualquer material 
- de enrocamento: rocha sã, alterada, solo residual compacto, solo 
- de gravidade: rocha sã, alterada, solo residual compacto 
- decontrafortes: rocha sã, alterada 
- abóboda: rocha sã 
 
2.3) 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. 
2.4) Disponibilidade de Materiais 
A distância das jazidas à obra também é um fator de influência na decisão. 
- Existência de Solos argilosos  barragem de terra homogênea; 
- disponibilidade de enrocamento e pouca disponibilidade de argila  Barragem 
zoneada:; 
- caso contrário  barragem de concreto; 
2.5) Clima 
- Local com pluviometria elevada dificulta a execução de barragem de 
terra; 
 
- Nas regiões secas ocorre dificuldade para construção de barragens de 
concreto. Pode-se levantar a barragem em sub-maciços com pequenos volumes; 
refrigeração; cimento de pequeno calor de hidratação. 
2.6) Disponibilidade de equipamento e mão-de-obra  fator econômico 
ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 
2.7) Custo Global da Obra 
Fator decisivo em qualquer estudo para construção de uma barragem. 
 
Deve ser feito um levantamento dos custos e uma análise da rentabilidade da 
obra para que a relação beneficio x custo seja positiva. 
 
A acumulação máxima, resultante de um estudo volume acumulado X custo 
definirá o tipo de barragem a adotar-se. 
ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 
Discussão sobre a Política e Planejamento de Recursos Hídricos no Semi-Árido 
 
1. Barragens: 
O que? Por que? Para que? Para quem? Onde? Como? Quando? 
 
 
2. Características hidrológicas do Semi-árido: 
 
- Precipitação 
 
- Evaporação/ Evapo-transpiração 
 
- Infiltração: influência do Cristalino 
 
- Escoamento: direto e de base 
 
- Balanço Hídrico do Reservatório 
 
- Gestão de oferta e de demanda (reuso, tecnologias) 
 
Discussão sobre a política e planejamento de Recursos Hídricos no Semi-árido 
3. Aspectos Ambientais de Barragens: 
 
- Mata Ciliar 
 
- Áreas Inundadas 
 
- Impactos sobre enchentes e secas 
 
- Salinização de reservatórios 
 
4. Aspectos Sociais de barragens: 
 
- Deslocamento de populações 
 
- Oferta de água para consumo 
 
- Oferta de água para produção 
 
- Redução do impacto de enchentes 
 
- Participação popular no processo de planejamento 
BARRAGENS DE TERRA 
Estudos Básicos Necessários 
ao Projeto de uma Barragem 
Estudos Básicos Necessários ao Projeto de uma Barragem: 
 
1) Topográficos 
2) Hidrológicos 
3) Climáticos 
4) Geológicos 
5) Geotécnicos 
6) Sócio – Econômicos 
7) Ecológicos 
8) Agrológicos 
Etapas que compõem o projeto da barragem, onde os estudos são aprofundados. 
 
a) Planejamento 
b) Viabilidade técnico-econômica 
c) Anteprojeto 
d) Projeto Básico 
e) Projeto Executivo 
1 - ESTUDOS TOPOGRÁFICOS 
a) Objetivo: 
 
- Locação do eixo barrável, boqueirão e interpretação de curvas de nível. 
 
- Determinação das bacias hidrográfica e hidráulica , levantamento plani-altimétrico 
dos locais do vertedouro e tomada d’água. 
Bacia Hidrográfica Bacia Hidráulica 
Bacia hidráulica = bacia de acumulação Bacia hidrográfica = bacia de contribuição 
1 - ESTUDOS TOPOGRÁFICOS 
Área da bacia hidrográfica  Pré-dimensionamento de barragens (Cartas da Sudene, 
escala 1:100.000, com curvas de nível de 40 em 40 metros) 
 
Área da bacia hidráulica  Pré-dimensionamento de barragens (topografia clássica, ou 
aerofotogrametria; locação e nivelamento de linha de base estaqueda de 50 em 50 
metros e seções transversais niveladas a cada 50 metros) 
 
Vazão demandada (Agenda BNB) 
 
Irrigação: 
- banana  20.000 m3 /ano/ha 
- feijão  5.000 m3 /ano/ha 
- milho  6.000 m3 /ano/ha 
 
Uso humano: 
- alto  350 l/hab/dia 
- médio  200 l/hab/dia 
- baixo  100 l/hab/dia 
- muito baixo (reprimido)  13 l/hab/dia 
b) Fatores topográficos que influenciam no projeto de barragens: 
 
 b.1) Declividades das ombreiras: 
 
- Muito suaves e regulares: sem problemas 
 
- Íngremes e irregulares: problemas de ocorrência de recalques 
diferenciais do maciço compactado causando riscos potenciais de 
fissuramento do corpo. 
1 - ESTUDOS TOPOGRÁFICOS 
b.2) Distância e relevo das jazidas de materiais de construção e seus 
acessos: Fator econômico determinante do tipo de barragem. 
b.3) Depressões no fundo rochoso do rio: influencia na posição do eixo do 
maciço principal e das ensecadeiras. 
c) Mapeamento geral: 
 
 É a primeira avaliação das características da bacia hidrográfica, 
locações, explorações, situações dos empréstimos, pedreiras, 
rede viária e elétrica. 
 
 Disponibilidade de mapas: 
 
 - Órgãos Federais (IBGE – SUDENE) 
 - Órgãos Estaduais e Municipais 
 - Fotografias Aéreas (estereoscópico) 
 - Fotografias de Satélites 
 
Levantamentos complementares: apoio terrestre (teodolito) 
1 - ESTUDOS TOPOGRÁFICOS 
d) Plantas Topográficas necessárias para o Projeto de Barragens: 
1 : 100.000 
de 5 em 5 metros 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
 
 
Objetivo: Dimensionar a capacidade do reservatório em função do volume anual 
afluente. Permite determinar a vazão de projeto do vertedouro. Define as 
características hidráulicas da obra. 
 
- Investigações Hidrológicas: 
 
a) O rendimento hídrico do rio 
 
b) A capacidade do reservatório (evaporação, perdas eventuais, 
evapotranspiração, infiltração, etc) 
 
c) A quantidade d'água necessária para as finalidades da obra 
 
d) A taxa anual de deposição de sedimentos no reservatório 
 
e) A intensidade e freqüência das cheias (capacidade do sangradouro) 
 
f) As condições da água subterrânea (tipo de fundação) 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
b) Determinação da Capacidade do Reservatório (Vc) 
 
 
a) Rendimento pluvial da bacia, R%: 
Para precipitação entre 500 e 1.000 mm/ano 
Para H > 1.000 mm /ano 
Volume afluente: 
R% = rendimento, em percentagem 
H = precipitação média anual, em m 
U = coeficiente de correção do rendimento superficial médio 
 que é função do tipo da bacia (tabela) 
 A = área da bacia hidrográfica a partir do barramento (m2) 
Vc = 2VA 
(H = precipitação anual em mm): 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
 
c) Determinação da cheia máxima de projeto: 
(Vazão máxima de projeto do vertedouro; vazão 
máxima com 100 anos de TR ou cheia máxima secular) 
 
onde: 
 A = área da bacia hidrográfica, km2 
 
 L = linha de fundo, em km, do riacho ou rio (desde a seção exutória até as 
nascentes) 
 
 K = coeficiente que leva em conta a ordem dos rios que existem na bacia (tabela) 
 
 C = fator de variação da velocidade média do escoamento superficial (tabela) 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
 Seção do Vertedouro: 
onde: 
 L = largura do sangradouro (m) 
 QS = descarga máxima secular (m 3 /s) 
 Ho = lâmina de máxima (de sangria) (m) 
 Co= coeficiente de descarga que depende das características 
da soleira do vertedouro. Para muros vertedouros Co=2,18; 
para vertedouro em canal ou muro vertedouro em regime 
afogado Co=1,77; para vertedouro natural escavado, Co=1,45. 
Localização do Vertedouro: 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
Exercício de Aplicação: 
 
Dadas as características da bacia hidrográfica abaixo, calcular: 
 
a) O rendimento superficial da bacia; b) O volume afluente; c) O volume 
acumulável ; d) A cheia máxima secular ; e) A largura do sangradouro 
 
 
Dados: 
 
- Área da bacia hidrográfica = 50 km2 
- Precipitação média anual = 800 mm 
- Tipo da bacia: 3 
- Coeficiente de descarga = 1,77 
- Linha de fundo = 10 km 
- Lâmina de sangria = 1,00 m 
 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
2 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
3 - ESTUDOS CLIMÁTICOS 
 
As condições climáticas influem decisivamente na escolha do tipo 
de barragem a ser construída. 
 
Os fatores mais importantes são: 
 
a) Vento - duração, intensidade e direção 
b) Umidade do ar - variações 
c) Chuva / Temperatura - máximas, médias e mínimas 
 
3 - ESTUDOS CLIMÁTICOS 
 
Influênciada umidade do ar: 
Possibilidades de redução, por evaporação, de umidades excessivas de materiais 
argilosos de jazidas e conseqüentemente sobre as pressões neutras construtivas 
e as declividades dos taludes. 
 
Influência dos ventos no dimensionamento das barragens: 
Provocam ondas na superfície do reservatório que, conseqüentemente definiram 
as dimensões da borda livre e a cota da crista da barragem. 
 
Influência das chuvas: 
Nos dias trabalháveis para as máquinas de terraplenagem e conseqüentemente 
sobre os prazos construtivos. 
 
Barragens de concreto: As modificações climáticas afetam as estruturas, 
portanto, são necessários dispositivos técnicos adequados para contornar os 
problemas principalmente de dilatação e contração. 
4 - ESTUDOS GEOLÓGICOS 
 
1) Fundações e ombreiras: os estudos geológicos deverão prosseguir até 
profundidades em que as solicitações hidráulicas e geomecânicas transmitidas pelo 
reservatório não tenham mais efeito. 
 
2) Jazidas de materiais de construção: os estudos geológicos deverão fornecer todas 
as informações necessárias sobre as potencialidades das áreas adjacentes e 
próximas do local da barragem. Identificando todos os materiais disponíveis desde 
os solos finos argilosos até as areias e cascalhos naturais e os materiais rochosos, 
FASES DOS ESTUDOS GEOLÓGICOS: 
1) Coleta de dados, reconhecimento de mapas geológicos e relatórios 
técnicos sobre a região, fotografias aéreas, pesquisas geofísicas, etc. 
 
2) Elaboração de cartas geológicas com relatórios técnicos descrevendo 
os tipos de rocha e solos, falhas constatadas, os níveis da água, etc. 
 
3) Sondagens ao longo do eixo da barragem, sangradouro e locais de 
empréstimos e pedreiras. 
Cezar Dantas
Highlight
5 - ESTUDOS GEOTÉCNICOS 
 
Caracterizações dos solos e rochas através de ensaios de campo e laboratório 
realizados em amostras dos solos e rochas. 
6 - ESTUDOS SÓCIO-ECONÔMICOS 
Consiste na elaboração de um quadro de fatores sócio - econômicos que serão influenciados 
pela construção da barragem. 
A análise dos fatores vantajosos e prejudiciais definirão quanto a viabilidade da obra. 
7 - ESTUDOS ECOLÓGICOS 
Os estudos de projeto devem limitar ou até eliminar os riscos de danos temporários ou 
permanentes ao meio ambiente. Os principais cuidados são: 
 
1- As jazidas devem ser exploradas sem causar erosão e transporte de sedimentos para 
os rios. 
 
2- As modificações introduzidas na paisagem (impactos ambientais) devem ser 
suavizadas e cicatrizadas através de tratamentos corretivos (medidas mitigadoras). 
 
8 - ESTUDOS AGROLÓGICOS 
Tipos de culturas que podem ser desenvolvidas na região. 
Demanda d´água para o cultivo. 
Exemplo: Cidade de Petrolândia 
A Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf), durante 
os anos 70 e 80, realizou a construção da Usina Hidroelétrica 
de Itaparica, atual Luiz Gonzaga, dando aproveitamento ao 
potencial hidroelétrico, que já vinha sendo inicialmente 
explorado pela instalação de um pequeno gerador na cachoeira 
de Itaparica. 
 
Tal obra modificou profundamente a história de Petrolândia, 
afinal grande parte do antigo município foi inundada, inclusive 
a própria cidade, obrigando toda a população a deslocar-se 
para uma área totalmente estranha e adversa. 
Exemplo: Cidade de Petrolândia 
Exemplo: Cidade de Petrolândia 
ACIDENTES 
 
EM 
 
BARRAGENS 
ASCE (1933) 
 
Barragens de Terra 
 
30% - Vertedouros Inadequados 
10% - Problemas com o cut-off 
ESTATÍSTICAS DE ACIDENTES EM BARRAGENS 
 
 
Barragens de Concreto Gravidade 
 
31% - Problemas c/ cut off 
12% - falhas de projeto 
12% - falhas de construção 
ESPANHA (1961) 
1620 obras – 19% apres. problemas 
40% - Problemas de Fundação 
23% - Vertedouros Inadequados 
12% - Má Construção 
 
USA (1959) 
2/3 - Problemas Geológicos 
 
SHERARD et al. (1963) 
41% - Percolação 
28% - Submersão 
11% - Deslizamentos Diversos 
 
GRUNER (1967) 
1/3 – Problemas de Fundação 
1/3 – Deficiência de Vertedouros 
1/3 – Outras Causas 
45% - problemas hidráulicos 
30% - tipo de estrutura e construção 
 7% - geologia 
 6% - ambiente 
 6% - consequências diversas 
Fonte: 100 Barragens Brasileiras 
Ocorrência de piping em barragens no período de 1890 a 1972 
 (apud Hsu, 1981) 
Causas principais de Piping em barragens – (apud Hsu, 1981) 
 
TIPO DE 
BARRAGENS 
 
EVENTO 
 
 
TOTAL 
 
% 
TOTAL 
 RUPTURA 
 
ACIDENTE 
 
Concreto Arco 
 
7 
 
14 
 
21 
 
5 
 
Concreto 
Contraforte 
 
7 
 
9 
 
16 
 
3 
 
Concreto 
Gravidade 
 
40 
 
26 
 
66 
 
14 
 
Terra 
 
122 
 
200 
 
322 
 
69 
 
Enrocamento 
 
13 
 
14 
 
27 
 
6 
 
Diversas 
 
13 
 
1 
 
14 
 
3 
 
Total--------------------------------------------------------466 
 
100 
 
ESTATÍSTICAS DE ACIDENTES EM BARRAGENS 
CRONOLOGIA dos ACIDENTES em BARRAGENS de TERRA, em porcentagem 
 
ANO 
 
EXTRAVASAMENTO 
SOBRE A BARRAGEM 
 
PERCOLAÇÃO 
 
VAZAMENTO DE 
CONDUTOS 
SOBRE PRESSÃO 
 
ESCORREGA- 
MENTO 
 
TOTAL 
% 
 
1850-1860 
 
0 
 
0 
 
0 
 
0 
 
0 
 
1860-1870 
 
0 
 
0 
 
7 
 
0 
 
1 
 
1870-1880 
 
0 
 
6 
 
7 
 
0 
 
3 
 
1880-1890 
 
6 
 
4 
 
11 
 
3 
 
5 
 
1890-1900 
 
12 
 
11 
 
21 
 
3 
 
13 
 
1900-1910 
 
23 
 
19 
 
18 
 
16 
 
17 
 
1910-1920 
 
22 
 
25 
 
18 
 
23 
 
21 
 
1920-1930 
 
14 
 
13 
 
18 
 
26 
 
16 
 
1930-1940 
 
11 
 
8 
 
0 
 
23 
 
10 
 
1940-1950 
 
9 
 
6 
 
0 
 
3 
 
8 
 
>1950 
 
3 
 
8 
 
0 
 
3 
 
4 
 
ESTATÍSTICAS DE ACIDENTES EM BARRAGENS 
OCORRÊNCIA E ACIDENTES EM BARRAGENS DE TERRA EM RELAÇÃO A 
IDADE DAS OBRAS 
 No. DE ANOS 
APÓS A 
CONCLUSÃO 
 
CAUSA DO ACIDENTE (PERCENTAGENS) 
 
EXTRVASAMENTO 
SOBRE A 
BARRAGEM 
 
VAZAMENTO DE 
CONDUTOS SOB 
PRESSÃO 
 
PERCOLAÇÃO 
 
ESCORREGAMENTO 
 
0 – 1 
 
9 
 
23 
 
16 
 
29 
 
1 – 5 
 
17 
 
50 
 
34 
 
24 
 
5 – 10 
 
9 
 
9 
 
13 
 
12 
 
10 – 20 
 
30 
 
9 
 
13 
 
12 
 
20 – 30 
 
13 
 
5 
 
12 
 
12 
 
30 – 40 
 
10 
 
4 
 
6 
 
11 
 
40 – 50 
 
9 
 
0 
 
6 
 
0 
 
50 - 100 
 
3 
 
0 
 
0 
 
0 
 
SUMÁRIO DE CAUSAS DE ACIDENTES EM BARRAGENS DE TERRA: 
1914-1950 
 CAUSA DO ACIDENTE 
 
% DO TOTAL 
 
1. Extravasamento sobre a barragem 
 
30 
 
2. Percolação (piping) 
 
25 
 
3. Escorregamento 
 
14 
 
4. Vazamento de condutos sob pressão 
 
13 
 
5. Proteção superficial de taludes 
 
5 
 
6. Diversas 
 
7 
 
7. Desconhecidas 
 
5 
 
ACIDENTES 
 
EM BARRAGENS 
 
ESTUDO DE CASOS 
ACIDENTE DA BARRAGEM DE MALPASSET (França) 
 
- Altura da barragem = 66m; 
- largura no coroamento = 1,5m; 
- Largura na base = 6,9 m 
- Cota da fundação = 6,5 m abaixo do leito do rio 
 
- Projetista: André Coyne 
 
ACIDENTE DA BARRAGEM DE MALPASSET (França) 
 
- Altura da barragem = 66m; 
- largura no coroamento = 1,5m; 
- Largura na base = 6,9 m 
- Cota da fundação = 6,5 m abaixo do leito do rio 
 
- Projetista: André Coyne 
 - 423 mortos em 03/12/59 
ACIDENTE DA BARRAGEM DE MALPASSET 
ACIDENTE DA BARRAGEM DE MALPASSET 
A ruptura provocou uma onda que 
apresentava 40 metros de altura 
logo após a barragem, diminuindo 
até a altura de 3 metros 
BARRAGEM DE VAJONT (ITÁLIA) 
BARRAGEM DE VAJONT (ITÁLIA) / (1963) 
BARRAGEM DE VAJONT (ITÁLIA) / (1963) 
BARRAGEM DE VAJONT (ITÁLIA) / (1963) 
Em 09/10/1963, um apreciável volume de 240 milhões de m3 do 
maciço rochoso deslizou, provocando uma enorme onda que atingiu 
uma altura de 40 m. 
 
No mesmo instante uma onda gigante galgou por cima da barragem, 
atingindo uma altura de 99 m acima do coroamento (230,0m). A 
barragem não ruiu, mas uma impressionante área a jusante foi 
devastada. 2 min após o início do deslizamento da massa rochosa, 
uma onda de cerca de 70 m de altura atingiu a Vila de Longarone, 
situada a apenas 1,5 km a jusante da barragem, matando quase todos 
os seus habitantes. Mais de 2000 mortes. 
 
Tudose passou em 15 minutos 
BARRAGEM DE VAJONT (ITÁLIA) / (1963) 
Barragem de Camará 
(Alagoa Grande, PB) 
 
 
Barragem de Camará (Alagoa Grande, PB) 
 
 
Volume de acumulação: 26.5 milhões de metros cúbicos 
 
Construção iniciada em 2000 e concluída em 2002. 
 
Vazão regularizada de 487m3/s 
 
Construída em concreto rolado 
 
Uso: abastecimento d´água 
 
Rompimento em 17 de Junho de 2004, 
 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Concreto_rolado&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/17_de_Junho
http://pt.wikipedia.org/wiki/17_de_Junho
http://pt.wikipedia.org/wiki/2004
Barragem de Camará (Alagoa Grande, PB) 
 
-Falhas em sua construção: 
 
As condições geológicas eram bastante comprometedoras e 
exigiriam um tratamento demorado da fundação. 
 
Ombreira esquerda bastante íngreme, com na rocha da superfície 
apresentando quatro sistemas principais de fraturas, exigindo 
injeções profundas para garantir a estabilidade da rocha. 
 
A execução de uma injeção de cimento foi incompleta, cuja 
ineficiência conduziu a ruptura da fundação. 
Barragem de Camará (Alagoa Grande, PB) 
- Perda de bens materiais, de imóveis, do patrimônio público, da reserva 
hídrica, a morte de animais e de seres humanos, desequilíbrios 
emocionais, econômicos, ecológicos e agrícolas; 
 
- Várias espécies animais e vegetais foram afetadas. 
 
- Os setores mais atingidos pelo desequilíbrio econômico foram o comércio 
e a agricultura. 
 
- Os impactos culturais (destruição da biblioteca e de algumas escolas 
municipais e prédios). 
 
- Os impactos negativos causados requerem a urgência do pagamento das 
indenizações à população atingida, visando a reconstrução da cidade e 
amenização do trauma psicológico. 
Barragem de Camará (Alagoa Grande, PB) 
BARRAGEM ALGODÕES (PI) 
 
 
Rompimento de barragens: 
 
Barragem Algodões (PI) 
 
- Destruição da casa de pelo menos 500 famílias; 
- Atingiu uma área de 50 quilômetros do municípios; 
- Água atinge 20 m de altura 
 
 
Ver vídeos 
 
http://www.youtube.com/watch?v=NzIxT2JISWM&NR=1 
 
http://www.youtube.com/watch?v=T1hm-eOIQEg&feature=related 
http://www.youtube.com/watch?v=NzIxT2JISWM&NR=1