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Aula 06
Obras Hídricas p/ Perito Polícia Federal (Engenharia Civil)
Professor: Marcus Campiteli
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AULA 6: BARRAGENS 
 
SUMÁRIO PÁGINA 
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES 1 
1. INTRODUÇÃO 2 
2. CONCEPÇÃO E ÓRGÃOS INTEGRANTES 2 
3. TERMINOLOGIA 4 
4. TIPOS 13 
5. ENSECADEIRAS 40 
6. VERTEDORES 41 
7. DISSIPADORES DE ENERGIA 44 
8. QUESTÕES COMENTADAS 46 
9. QUESTÕES APRESENTADAS NESTA AULA 50 
10. GABARITO 54 
 
Olá pessoal, apresentamos para vocês o assunto Barragens, 
previsto no nosso edital. 
Vale a pena focar as partes negritadas. 
Caso queiram treinar antes mesmo de adentrar à teoria, há os 
capítulos finais com as questões apresentadas e o gabarito final. 
Bons estudos e boa sorte ! 
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BARRAGENS 
 
1 ± Introdução 
Por vezes, as vazões disponíveis são inferiores às necessidades 
de água para determinado uso. Ou podem haver situações em que 
ocorrem vazões extremamente elevadas em uma curso d'água com 
potencial de dano à sociedade. Em ambos os casos pode-se implantar 
estruturas hidráulicas de reservação das águas, para posterior uso ou 
para descarga em um momento oportuno. As estruturas de 
reservação típicas são as barragens. 
Há também estruturas auxiliares à barragem, associadas a ela, 
destinadas à descarga das águas excedentes e controle das vazões 
de saída denominadas vertedores. Há também os dissipadores de 
energia, para controle da energia cinética decorrente do escoamento 
das águas provenientes do vertedouro. 
As barragens são, então, obras hidráulicas destinadas ao 
represamento de um curso d'água para o uso mais racional dos 
recursos hídricos. Desta forma, as barragens podem destinar-se ao 
aproveitamento energético, ao controle de inundações, à captação de 
águas para irrigação ou abastecimento d'água, à regularização de 
níveis para navegação fluvial etc. 
2 - Concepção e órgãos integrantes 
 De forma geral, uma barragem constitui-se em um órgão 
integrante de um aproveitamento hidráulico, correspondendo a um 
corpo ou barramento que, posicionado transversalmente ao curso 
d'água, cumpre a função de retenção e armazenamento das águas, 
de forma compatível com a finalidade do empreendimento. 
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 Barragens destinadas à geração de energia elétrica ou 
abastecimento d'água são dotadas de tomada d'água, destinada à 
captação e condução das águas armazenadas até o sistema de 
geração de energia ou até o sistema de tratamento e distribuição da 
água. 
 Nos casos de vazões afluentes à barragem superiores àquelas 
compatíveis com os volumes disponíveis para reservação cabe a 
evacuação desse excesso de volume de água para proteger a 
estrutura. Para isso, implanta-se um vertedor, destinado ao deságue 
das águas excedentes. 
 O corpo da barragem constitui a parte principal da barragem, 
sendo responsável pela contenção do volume de água a reservar. 
 
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Fonte: <www.portal-energia.com> 
3 ± Terminologia 
Antes de apresentar a terminologia relacionada às barragens, 
segue uma figura esquemática para facilitar o entendimento das 
definições subsequentes. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
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Fonte: LIMA (1998) 
- Altura acima do terreno natural: Altura desde o ponto 
mais baixo do terreno natural, geralmente no leito do rio, até a crista 
da barragem. 
- Altura da barragem: Altura acima do ponto mais baixo da 
fundação. O mesmo que Altura Estrutural da Barragem. 
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- Altura da trincheira de vedação: Distância entre a parte 
mais baixa da superfície e o fundo da trincheira, desde que este não 
tenha menos que 10 metros de largura. O termo "Profundidade da 
Trincheira" é preferido em muitos países. 
- Área de drenagem: Em relação a uma barragem, é a área 
na qual qualquer precipitação nela incidente se dirige ao ponto onde 
está localizada (O mesmo que Bacia Hidrográfica e Bacia de 
Drenagem). 
- Área do reservatório: Área da superfície do reservatório 
medida em um plano horizontal e em uma elevação correspondente 
ao nível máximo de armazenamento do reservatório. Não estão 
incluídas as áreas inundadas referentes a superelevação e remanso. 
- Bacia de Dissipação: Bacia, canal, reservatório natural ou 
artificial, formados à jusante da barragem principal, normalmente por 
meio de uma estrutura submersa ou pequena barragem auxiliar, com 
o objetivo de proteger o leito do no contra a erosão provocada pelas 
descargas do vertedor ou de outros dispositivos. 
- Barragem: Obra artificial construída através de um curso 
d'água, para acumulação, controle e desvio de água. Designam-se 
como obras secundárias, as barragens que completam o fechamento 
de um reservatório nas suas zonas periféricas. 
- Barragem de Aterro Compactado: Maciço de terra ou 
rocha, no qual o material é colocado em camadas e compactado com 
uso de equipamento de compactação apropriado. 
- Barragem de Terra: Barragem construída basicamente de 
argila compactada, com seções homogêneas ou zoneadas e contendo 
mais do que 50% de terra. 
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- Barragem de terra de seção homogênea: Maciço 
construído apenas de material argiloso, mais ou menos uniforme, 
exceto os drenos internos ou tapetes drenantes e enrocamentos de 
proteçâo. 
- Barragem de terra zoneada: Tipo de barragem de terra 
cuja seção transversal é constituída de zonas de materiais 
selecionados com diferentes graus de porosidade, permeabilidade e 
densidade. 
- Borda livre: Distância vertical entre o nível do coroamento 
da barragem e cada um dos níveis característicos do armazenamento 
d'água, tais como nível máximo de cheia e nível normal de retenção, 
denominados, respectivamente, Borda Livre Mínima e Borda Livre 
Normal. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
- Base da Barragem: Área da fundação da parte mais baixa 
do corpo principal da barragem, isto é, a área de fundação, excluindo 
as ombreiras. 
- Canal de descarga: Dispositivo de passagem de água, 
através ou em torno de uma barragem. Termo aplicado a um canal 
de escoamento livre ou calha. 
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- Comprimento de Crista: Distância entre as extremidades da 
barragem, medida no coroamento. Inclui-se o vertedor, tomada 
d'água, estruturas para navegação e outras, desde que formem 
estruturas com a barragem. 
- Comprimento do reservatório: Distância máxima medida 
da barragem até a cabeceira do reservatório, aproximadamente 
horizontal, seguindo a linha de centro do curso do rio principal, 
considerando-se o reservatório no nível normal de retenção. Para 
reservatórios que têm cursos d'água com meandros e com margens 
bastante irregulares, considera-se como comprimento a mais prática 
e direta distância de barco. 
- Coroamento da barragem: Termo usado para significar a 
parte mais alta da barragem, excluindo-se os parapeitos, corrimãos, 
etc. 
- Divisor de águas: Linha que limita uma bacia hidrográfica. 
- Eixo da Barragem: Plano vertical ou superfície curva de 
referência entre as ombreiras, em tomo do qual a barragem é 
projetada e locada. A locação deste plano e referência pode diferir 
entre os projetistas de barragens. 
- Enrocamento de proteção: Camada de grandes pedras, 
blocos premoldados ou outro material adequado, colocados nos 
taludes de montante de um maciço ou ao longo de um curso d'água 
para proteção contra a ação de ondas ou correntes. 
- Ensecadeira: Estrutura temporária, isolando ou protegendo 
toda a parte da área de construção, a fim de que esta possa ser 
executada a seco. 
- Estrada da crista: Parte da crista da barragem preparada 
para tráfego de veículos. 
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- Fetch: É a distância na qual o vento pode atuar sobre as 
águas. Geralmente é definida pelo ponto mais à montante até a 
estrutura, na direção do vento. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
- Filtro: Zona do maciço constituída de material granular 
adjacente à zona impermeável, para prevenir a migração de material 
de uma zona para outra. Às vezes as zonas de transição são também 
providas para agir como drenos. 
- Fundação de uma barragem: Material natural indeformado 
abaixo da superfície de escavação sobre o qual a estrutura da 
barragem é colocada. O termo fundação inclui qualquer tratamento 
tal como estacas de vedação, cortinas e septos de vedação, excluídas 
as trincheiras. 
- Largura da base: Largura máxima de projeto de uma 
barragem na sua base, medida horizontalmente entre as faces de 
montante e jusante, perpendicular ao eixo. Excluída qualquer 
estrutura para dispositivo de descarga ou órgão semelhante. 
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- Largura da Crista: Largura da parte superior da barragem, 
definida pela distância horizontal entre as faces de montante e 
jusante, medida perpendicularmente ao eixo. 
- Margem do reservatório: Área de terreno imediatamente 
acima e ao longo da linha d'água do reservatório. 
- Muro contra ondas: Muro colocado no lado de montante ao 
longo da crista de barragens ou seções de barragem não vertedora, 
para refletir ondas. 
- Nível máximo de cheias: Nível mais elevado da superfície 
de água para o qual a estrutura foi projetada. É geralmente fixado 
com o nível correspondente a sobrelevação máxima, quando da 
ocorrência da cheia de projeto. 
- Nível mínimo de operação: Menor nível para a qual o 
reservatório pode ser rebaixado mantendo-se as condições de 
operação para as quais o aproveitamento foi projetado, tais como 
geração de energia ou irrigação. Abaixo deste nível o reservatório 
pode ser eventualmente rebaixado por outros dispositivos de 
descarga. 
- Nível normal de retenção: Elevação máxima de 
armazenamento do nível de água correspondendo ao nível máximo 
do reservatório para o qual a barragem foi projetada, sem considerar 
o efeito de superelevação. 
- Núcleo impermeável: Trecho de uma barragem de terra 
zoneada ou de enrocamento, construído de material de baixa 
permeabilidade a fim de limitar a percolação através do maciço. 
- Ombreira: É o terreno natural situado na encosta do vale e 
que constitui o apoio para a fundação da barragem. 
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- Ombreira direita: Ombreira situada no lado direito de um 
observador, quando este está olhando para jusante. 
- Ombreira esquerda: Ombreira situada no lado esquerdo do 
rio considerando-se o observador olhando para jusante. É a ombreira 
situada na margem esquerda. 
- Pé de jusante: Encontro do paramento de jusante com a 
superfície da fundação. 
- Pé de montante: Encontro do paramento de montante com a 
superfície da fundação. 
- Percolação: Fluxo ou movimento de água através de uma 
barragem, de sua fundação ou ombreiras. 
- Ponto mais baixo da fundação: Parte mais baixa da 
escavação para a fundação da barragem, incluindo as partes em 
trincheira, desde que o fundo da trincheira tenha menos que 10 
metros de largura. São excluídos os meios de vedação, cortina de 
estacas e poços isolados da escavação, os quais não são 
representativos da fundação da barragem. 
- Proteção de taludes: Proteção dos taludes da barragem 
contra ação de ondas ou outros agentes erosivos. Pode ser de várias 
formas, tal como rip-rap, lajes de concreto, solo estabilizado com 
cimento, concreto asfáltico, cascalho, malha de ferro ou vegetação. 
- Superelevação: Volume num reservatório situado entre o 
nível normal de retenção e o nível máxima de cheia. Pode também 
ser expresso pela dimensão vertical. O volume de água relativo a 
sobre-elevação não pode ser retirado no reservatório e escoará pelo 
vertedor até que o nível normal de retenção seja atingido. 
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Fonte: LIMA (1998) 
- Trincheira de Vedação: Trincheira escavada abaixo do nível 
geral da base de uma barragem para ligar a zona impermeável da 
mesma a uma camada impermeável mais profunda. 
- Tapete de Montante: Camada de material impermeável 
colocada no terreno a montante da barragem, para controlar a 
percolação de água através da fundação ou sobre o parâmetro de 
montante no caso de uma barragem em vedação por montante. 
- Vertedor: Soleira, conduto, túnel, canal ou outra estrutura 
projetada para descarregar água do reservatório, controlando os seus 
níveis. O vertedor é destinado principalmente a descarregar vazões 
de enchente mas também pode ser utilizado para descarregar água 
para outros objetivos. O vertedor pode ser sem ou com comportas. 
No caso de se usar comportas, o vertedor será denominado Vertedor 
Controlado. 
- Vertedor de Tulipa: Vertedor em forma circular ou de tulipa, 
normalmente isolado no reservatório, que conduz, com forte 
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declividade, as águas que sobem acima do seu topo. É assim 
chamado pela semelhança de sua forma com uma tulipa. 
- Volume útil: Parte do volume do reservatório situado acima 
do nível do mais baixo dispositivo de descarga, propiciando a 
utilização do reservatório para outras finalidades que a da geração de 
energia. 
4 - Tipos 
 O tipo de material predominante na constituição de uma 
barragem permite classificá-la nos seguintes tipos: concreto, terra, 
enrocamento, mistas, alvenaria, gabiões etc. 
4.1 - Barragens de Concreto 
 São construídas em concreto simples (convencional ou 
compactado) ou em concreto armado. 
 A implantação das barragens de concreto exige, geralmente, a 
existência de rocha sã ao longo de todo o eixo, tendo em vista que 
esse tipo de barragem exerce maiores pressões nas fundações e nas 
paredes dos vales por concentrarem os esforços em uma área 
relativamente reduzida. 
 Há quatro tipos básicos de barragens de concreto: de 
gravidade, de gravidade aliviada, em arco e de contrafortes. 
a) Barragens de gravidade 
 São construídas em concreto simples maciço e indicadas a vales 
estreitos. A sua estabilidade é garantida pelo peso próprio da 
estrutura, a ser verificada para a condição de barragem cheia e 
barragem vazia. 
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 Enquadra-se nesse tipo de barragem a decorrente do 
lançamento de concreto em camadas e posterior compactação 
através de rolo compactador. São as barragens em concreto 
compactado. 
 
Barragem de concreto de gravidade - Krasnoyarsk, localizada na Rússia 
Fonte: <top10mais.org> 
b) Barragens de gravidade aliviada 
 São barragens de gravidade em que se procura otimizar a 
utilização do concreto, conforme a seguir: 
 - execução de paramento de montante inclinado de modo a 
utilizar-se a componente vertical de pressão hidrostática para o 
equilíbrio da estrutura; 
 - execução de cavidades junto à fundação de modo a reduzir o 
volume de concreto e reduzir a subpressão; 
 - execução de juntas de dilatação alargadas, que auxiliam tanto 
na drenagem como no resfriamento do concreto; 
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 - diminuição da espessura dos blocos e aumento da distância 
entre eles, formando-se pilares de cabeças cilíndricas de forma a 
otimizar a distribuição de tensões na estrutura; 
 - execução de pilares isolados ou ocos. 
 
A Barragem de Itaipu é do tipo barragem de concreto de gravidade aliviada. 
Fonte: <top10mais.org> 
c) Barragens em Arco 
 As barragens em arco ou abóboda apresentam curvatura em 
planta de modo a transferir parte da pressão d'água aos pegões do 
arco, possibilitando grande redução no volume de concreto. Essa 
solução exige que as encostas do vale sejam capazes de resistir 
elevadas tensões. 
 Podem ser de dois tipos: com centro de gravidade constante e 
com centro de gravidade variável. 
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Longtan, localizada na China. É a mais alta barragem em arco do mundo. 
Fonte: <top10mais.org> 
d) Barragens de Contrafortes 
 Consistem na implantação de placas inclinadas em concreto, 
que constituem o paramento montante da barragem. Estas placas 
transmitem a pressão hidrostática a uma série de contrafortes 
perpendiculares ao eixo da barragem. 
 Podem ser do tipo laje plana ou em arcos múltiplos. Necessitam 
de volume de concreto bastante inferior ao das barragens de 
gravidade. 
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Fonte: < www.touristlink.com.br> 
4.2 - Barragens mistas 
 São as barragens constituídas de partes em concreto e partes 
em terra ou enrocamento. Um exemplo seria a execução do vertedor 
e tomada d'água em concreto e as ombreiras em terra ou 
enrocamento. 
 Deve-se tomar cuidado na interface entre o concreto e o 
material terroso, de modo a evitarem-se problemas de infiltração e a 
criação de caminhos preferenciais de escoamento da água. 
 
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Barragem Água Vermelha no estado de São Paulo. 
Fonte: < www.aestiete.com.br> 
4.3 - Barragens de terra e enrocamento 
 Utilizam material disponível na região, com o mínimo de 
beneficiamento. Podem ser classificadas de acordo com as 
características de seção transversal, conforme a seguir: 
 - barragens de terra homogênea: utilizam somente um tipo 
de material em sua constituição; 
 
Fonte: <www.comunitexto.com.br> 
 - barragens de terra zonada: utilizam materiais distintos no 
corpo de aterro, de acordo com a suas características de resistência 
e, principalmente, de permeabilidade; 
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Fonte: LIMA (1998) 
 - barragens de enrocamento com núcleo de material 
impermeável: a maior parte do corpo da obra é constituída de 
enrocamento e apenas uma parte menor, o corpo vedante, no núcleo 
central, é construído de outro material; 
 
Fonte: < www.itaipu.gov.br> 
 - barragens diafragma: constituídas de solos ou 
enrocamento, destinados exclusivamente à estabilidade da obra, 
sendo implantada uma cortina de vedação na zona central. 
 No tocante às fundações, as barragens de terra e enrocamentos 
são relativamente pouco exigentes, tendo em vista a reduzida carga 
transmitida aos solos locais e a significativa capacidade de absorção 
de recalques devido à flexibilidade do corpo da obra. 
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 Um problema de grande importância refere-se à percolação, 
pois podem ocorrer fenômenos que colocam em risco a estabilidade 
da barragem, com destaque para o piping. Com isso, torna-se 
necessário traçar as redes de fluxo, para a determinação da largura 
da barragem, de tal forma que evite que a linha de fluxo superior 
intercepte o talude a jusante quando o reservatório estiver cheio. 
 O traçado das redes de fluxo permite também definir o 
posicionamento adequado de drenos e de camadas impermeáveis, 
limitando a perda d'água por percolação e controlando os efeitos 
nocivos que podem comprometer a estabilidade e segurança da 
barragem.No caso da fundação apresentar elevada capacidade de 
percolação, executa-se um cutoff, ou seja, uma trincheira ou um 
diafragma vedante ligando o corpo da obra à uma camada de solo ou 
rocha com baixa permeabilidade. 
a ± Segurança ao Transbordamento 
Uma barragem de terra ou enrocamento é incapaz de trabalhar 
como estrutura vertedora sem um alto risco de colapso por erosão. 
Devido às implicações catastróficas de uma rotura deste tipo, a 
probabilidade de sua ocorrência deve manter-se muito baixa. 
Nessas condições, a descarga de cheia para o projeto de uma 
barragem de terra deve ser maior do que o adotado em uma 
barragem de concreto. A segurança contra o transbordamento 
durante uma máxima cheia é obtida através de um balanceamento 
entre o volume do reservatório e a capacidade do vertedouro. 
Por outro lado, quando o vento começa a soprar sobre uma 
superfície de águas calmas, ocorre uma transferência de energia do 
vento para a superfície da água e há a formação de ondas. 
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A elevação da água contra a barragem dependerá então da 
altura de onda formada pelo vento, da profundidade da água em 
frente à barragem e da geometria e material da face de montante da 
barragem. 
Assim, além da atenção especial no dimensionamento dos 
órgãos extravasores de cheias, há que se adotar uma folga ou borda 
livre conveniente. 
Para a fixação da borda livre de uma barragem, considera-
se o nível máximo de operação da barragem e tem-se como 
objetivo, ao determinar esse valor: 
- evitar o transbordamento pela ação das ondas, que pode 
coincidir com a máxima enchente; 
- fornecer um fator de segurança contra imprevistos tais como 
recalque da barragem, ocorrência de uma cheia maior do que a 
prevista no projeto ou mau funcionamento do vertedouro, 
acarretando um nível d'água mais alto do que o previsto. 
A determinação do valor da borda livre baseia-se na previsão 
da altura e ação das ondas. Essa previsão, entretanto, não é baseada 
em processos matemáticos precisos. Os melhores recursos 
disponíveis apoiam-se em experiências passadas, extrapoladas por 
vários processos matemáticos e estatísticos. 
A borda livre pode ser dada pela expressão: 
B = 0,75.Ho + (Vo2/2.g) 
Onde: 
- Ho é a altura da onda, e 
- Vo é a velocidade de propagação da onda. 
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A altura das ondas Ho é geralmente estimada através 
fórmulas empíricas em função da velocidade do vento e do fetch. 
Pode-se adotar as fórmulas de Stevenson, modificadas por 
Molitor: 
Ho = 0,032.(U.F)1/2 + 0,76 ± 0,26.(F)1/4 
Onde: 
- F: Fetch (km) 
- U ± velocidade do vento, segundo o fetch (km/h) 
Quando o fetch excede 20 km a fórmula pode ser simplificada 
para: 
Ho = 0,032.(U.F) 
Recomenda-se a instalação de um anemômetro no local da 
obra, colocado a uma altura de 10 m acima do futuro nível do 
reservatório e exposto ao máximo fetch. 
Só se deve levar em conta os ventos com ocorrência provável 
durante o período de águas máximas no reservatório. 
A direção do vento e do fetch adotado também devem se 
correlacionar. 
Para ondas com altura de 0,3 a 2m, a velocidade de 
propagação pode ser determinada pela fórmula de Gaillard: 
V = 1,5 + 2.Ho 
em que V é expressa e m/s e Ho em metro 
b ± Coroamento 
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A largura do coroamento de uma barragem depende de vários 
fatores tais como: 
- características dos solos utilizados no maciço; 
- comprimento mínimo da linha de percolação através o aterro, 
para o nível de retenção normal do reservatório; 
- altura e importância da obra; 
- facilidade de construção; 
Além desses fatores, muitas vezes a largura depende das 
características de uma estrada que passa sobre a barragem. 
Por razões construtivas, a largura do coroamento não deve ser 
inferior a 5m. O estabelecimento da largura é baseado em casos 
precedentes, recorrendo-se as fórmulas empíricas, entre as quais a 
recomendada pelo Bureau of Reclamation: 
b = (H/5) + 3 (metros) 
onde H altura da barragem em metros. 
A fim de se facilitar a drenagem superficial, deve-se dar ao 
coroamento, transversalmente, uma ligeira sobrelevação (pelo menos 
10 cm) ao longo do eixo ou incliná-lo totalmente para montante. 
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Fonte: LIMA (1998) 
c ± Inclinação dos Taludes 
Em princípio, praticamente, qualquer material ou conjunto de 
materiais pode servir para a construção de uma barragem de terra. 
Entretanto, o projeto do aterro deve ser elaborado de acordo com o 
tipo de fundação em causa que, juntamente com as características 
mecânicas de resistência, compressibilidade e permeabilidade dos 
materiais terrosos disponíveis, governarão a geometria do maciço. 
Não há regras específicas para a seleção da inclinação dos 
taludes externos. O processo geral é fazer uma escolha com base na 
experiência pessoal com barragens semelhantes e modificá-la de 
acordo com os resultados da análise de estabilidade. 
O Bureau of Reclamation elaborou tabelas que podem orientar a 
escolha inicial da inclinação dos taludes de pequenas barragens de 
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terra compactada, considerando-se como tal aquelas cuja altura 
máxima não exceder 15 metros. 
Reproduzimos a seguir algumas das tabelas do Bureau of 
Reclamation. Nesta tabela, apresentam-se as inclinações dos 
paramentos de montante e de jusante para o caso de barragens 
homogêneas, sobre fundações estáveis. 
 
Nesta tabela consideram-se os casos do reservatório poder ou 
não ser sujeito a esvaziamentos rápidos, admitindo-se como tal os 
que apresentam velocidades de descida do nível maiores ou 
igual a 15 cm por dia. 
O projeto de uma barragem do tipo zoneado torna-se 
econômico quando há uma variedade de solos disponíveis, pois 
permitem o uso de taludes mais íngremes, com uma consequente 
redução no volume total do material a ser empregado no maciço. 
O esquema de zoneamento pode dividir a barragem em três ou 
mais seções, dependendo do intervalo de variação das características 
e gradação dos materiais de construção disponíveis. 
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Os materiais permeáveis e portanto com melhores condições 
de estabilidade são colocados nas faces de montante e jusante, 
permitindo a dissipação de pressões no abaixamento rápido e 
evitando o aumento das pressões de percolaçãoe abaixamento da 
linha de saturação, mantendo-a no interior do maciço. 
As inclinações necessárias para a estabilidade de uma barragem 
zoneada são funções das dimensões relativas do núcleo impermeável 
e das abas permeáveis. 
A figura seguinte mostra o esquema de zoneamento de uma 
barragem para as seguintes situações: 
a) barragem construída sobre fundação impermeável ou 
permeável completamente atravessada por uma trincheira de 
vedação. Neste caso temos um núcleo denominado de núcleo mínimo 
com largura na base 1-1. 
b) barragem construída sobre fundação permeável sem "cut-
off". A largura 2-2 representa a dimensão de um núcleo mínimo para 
esta situação. 
c) o núcleo máximo para uma barragem do tipo zoneado (3-3). 
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Fonte: LIMA (1998) 
Se o núcleo for menor do que o mínimo indicado em cada 
condição, a barragem é considerada do tipo diafragma, se o núcleo é 
mais largo do que o valor indicado como máximo, as zonas 
permeáveis não colaboram na estabilidade do aterro e a barragem 
será considerada homogênea. 
No caso de fundações constituídas por solos finos saturados, 
com espessuras maiores que a altura do aterro, podem seguir-se as 
recomendações contidas na figura abaixo. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
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d ± Drenagem Interna 
O sistema de drenagem interna constitui o elemento vital na 
segurança de uma barragem de terra e deve ser dimensionado de 
modo a atingir os seguintes objetivos: 
a) reduzir a pressão neutra na área de jusante da barragem e 
portanto aumentar a estabilidade de jusante contra o deslizamento; 
b) controlar a percolação da água na face de jusante da 
barragem de tal modo que a água não carregue qualquer partícula do 
maciço, isto é, que não se desenvolva o fenômeno de "piping". 
A eficiência do dreno ou filtro na redução das pressões neutras 
depende em princípio da sua localização e extensão. 
Por outro lado, o "piping" ou entubamento é controlado 
construindo-se os drenos com um material de granulometria 
adequada a funcionar como filtro do solo constituinte do maciço. 
Existem numerosos tipos de sistemas de drenagem interna em 
barragens de terra, sendo que o tipo a ser adotado para uma obra 
determinada dependerá de diversos fatores relativos às 
permeabilidades do maciço e da fundação bem como das 
características dos materiais drenantes disponíveis. Serão 
apresentados, a seguir, em termos muito sucintos, os principais tipos 
geralmente adotados. 
d.1 ± Drenos de Pé 
As barragens homogêneas mais antigas apresentam esse tipo 
de drenagem para evitar a diminuição de resistência do material no 
pé do talude. Empregam-se apenas em barragens de pequena altura, 
constituídas de solos homogêneos de baixa permeabilidade. 
Podem ser dos tipos: 
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Fonte: LIMA (1998) 
Recomenda-se que o dreno de pé penetre um pouco no terreno 
de fundação porque o contato da barragem com a fundação é um 
caminho preferencial. 
O dreno de pé pode ser utilizado associado no trecho final de 
um tapete drenante como mostrado na figura a seguir. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
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d.2 - Drenos Longitudinais e Tapetes Drenantes 
O mais econômico tipo de dreno para uma barragem é o 
constituído por um conduto perfurado envolvido por filtros de 
transição, posicionado longitudinalmente com relação ao eixo da 
barragem, a meia distância entre o eixo e o pé de jusante. 
Esse sistema somente deve ser adotado no caso da barragem 
ser apoiada sobre uma fundação relativamente uniforme e do maciço 
compactado ser constituído por solos de mesma permeabilidade 
vertical e horizontal. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
Quanto mais elevado o grau de estratificação do maciço, 
representado pela relação entre a permeabilidade horizontal kH, e a 
permeabilidade vertical kV, mais extenso deve ser o dreno, chegando-
se no limite do tapete drenante que se estende até ao pé do talude 
de jusante da barragem. 
O comprimento do tapete filtrante basear-se-á na posição que 
se pretende para a linha freática, no interior do maciço, devendo-se 
notar que a descarga percolada aumenta com o comprimento do 
tapete. Esse aumento, entretanto, é recompensado pela melhoria na 
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estabilidade, pois mantém-se seco grande parte do paramento de 
jusante da barragem. 
A tentativa inicial na escolha da posição do tapete drenante 
poderá ser a recomendada por Creager, adotando um comprimento 
de 0,3 a 0,5 L, sendo L é a distância do eixo da barragem ao pé do 
talude de jusante. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
Uma das principais desvantagens do tapete drenante horizontal 
resulta do fato de que o maciço de uma barragem de terra tende a 
ser estratificada, com kH > kV. Pode ainda, ocasionalmente, acontecer 
que camadas horizontais muito mais permeáveis do que a média do 
material empregado sejam colocadas no maciço, de modo que, a 
despeito do dreno horizontal, a água percola horizontalmente na 
superfície de uma camada relativamente impermeável e surge no 
talude a jusante. 
d.3 ± Cortina Drenante 
Este tipo de drenagem é constituído por um dreno vertical 
posicionado ligeiramente a jusante do eixo da barragem e prolongado 
para jusante por um tapete drenante horizontal. 
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O dreno vertical tem a grande vantagem de interceptar 
qualquer fissuração do maciço e de coletar os fluxos eventualmente 
percolados por essas fissuras. São geralmente projetados com uma 
espessura variando de 0,9 a 2,0 m, sendo que, na maioria dos casos, 
essas espessuras são fixadas por motivos de ordem construtiva. 
Em várias barragens mais recentes de maiores alturas, a 
cortina drenante tem forte inclinação para montante ou para jusante. 
Com a inclinação para montante, tem-se a vantagem de 
eliminar riscos de trincas longitudinais na crista no caso da barragem 
ser apoiada sobre uma fundação rígida. 
Por outro lado um dreno inclinado para jusante apresenta a 
vantagem de melhorar as condições de estabilidade do talude de 
montante durante o rebaixamento rápido do reservatório. 
Tipos de sistemas de drenagem interna de barragens com 
cortinas drenantes: 
 
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Fonte: LIMA (1998) 
 
 
 
Fonte: LIMA (1998) 
 
e ± Filtros 
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A água que percola através de uma barragem de terra e suas 
fundações pode carregar partículas que estejam livres e não 
ofereçam resistência ao carreamento. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
 
Nas seguintes situações ocorreram danos ou o colapso de uma 
barragem de terra por carreamento de material e a ocorrência do 
fenômeno do piping ou entubamento regressivo. 
A água emergindo do talude de jusante saturará, 
progressivamente, a zona de jusante da barragem, causando o 
amolecimento e o enfraquecimento da mesma e poderá dar início ao 
fenômeno da erosão interna ou piping. 
As partículas da face do paramento de jusante são as primeiras 
deslocadas, deixando sem proteção as partículas internas adjacentes 
que também serão deslocadas a seguir. 
Forma-se, acompanhando a linha de saturação, um tubo que 
pode levar a barragem a ruptura. 
As forças de percolação nas faces de descarga AB e BC tendem 
a mover as partículas de solo erodíveis para a zona 2, se tiverem 
valor suficientemente elevado e a zona 2, vazios largos o bastante 
para deixar passar as partículas de solo da zona 1 e do terreno de 
fundação. 
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Fonte: LIMA (1998) 
 
O aparecimento frequente de água borbulhando e abatimentos 
do terreno, junto ao pé de uma barragem, levaram a colocação de 
um filtro de pedras da ordem de 7,5 cm de diâmetro. Não obstante, 
após um período de 6 anos a barragem, subitamente, rompeu-se 
provavelmente devido ao desenvolvimento progressivo de um tubo 
subterrâneo que, finalmente, atingiu o fundo do reservatório. 
 
Fonte: LIMA (1998) 
 
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Esta ruptura poderia ter sido evitada se, no local do filtro de 
pedra que não foi eficaz na retenção das partículas erodíveis da 
fundação, tivesse sido colocado um filtro com a graduação adequada. 
O fenômeno do piping pode ser evitado pela introdução de 
filtros. Eles constituem zonas relativamente delgadas, o que exige 
que sejam perfeitamente dimensionados, geométrica e 
granulometricamente na fase de projeto com a construção bem 
controlada. 
A granulometria dos filtros deve atender a duas exigências 
principais quanto a: 
- Erosão Interna: Os vazios existentes nos filtros em contato 
com solos erodíveis devem ser suficientemente pequenos para evitar 
que as partículas desses solos sejam carreadas através do filtro. 
- Permeabilidade: Os vazios existentes nos filtros, em contato 
com solos a serem protegidos, devem ser suficientemente grandes 
para que a permeabilidade do filtro seja maior que a do o material 
protegido ou material de base, a fim de permitir o livre escoamento 
das águas infiltradas. 
Segue o mecanismo de funcionamento do filtro: 
 
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Fonte: LIMA (1998) 
 
f - Proteção dos taludes das barragens 
 O talude de montante das barragens de terra e de enrocamento 
deve ser protegido contra a ação erosiva das ondas que se formam 
no reservatório. 
 Tais proteções podem ser de vários tipos colocando-se desde o 
coroamento até pelo menos 2,5 a 3,0 m abaixo do nível mínimo de 
retenção, terminando numa berma de suporte. Se for previsto o 
esvaziamento total do reservatório, a proteção deve ir até ao pé do 
talude. 
 Os tipos usuais de proteção são: 
 - Enrocamento lançado (rip-rap): proteção de talude 
constituída por enrocamentos bem graduados de rocha sã, de 
dimensões adequadas, que são descarregados da borda superior do 
talude por caminhões basculantes, eventualmente espalhados na 
espessura projetada por tratores de lâmina e, por fim, arrumados 
mecanicamente ou manualmente de modo a obter-se uma superfície 
estável e rugosa. 
 Na maioria dos casos, deve-se prever materiais filtrantes entre 
o rip-rap e a superfície do talude do maciço de terra compactada 
(cascalho, rocha britada ou enrocamento miúdo), a fim de ser evitar 
que as ondas venham erodir os solos do maciço compactado. Deve-se 
evitar filtros de com grande percentagem de areia fina (0,06 a 0,2 
mm), a qual seria facilmente lavada e carreada pela ação das ondas 
do reservatório. 
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Fonte: LIMA (1998) 
 
 - Empedramento manual: constituído por uma camada de 
pedras colocadas umas junto as outras (análogo a alvenaria de 
pedras com juntas secas) e assentadas sobre uma camada de areia 
ou pedrisco. A espessura deste tipo pode ser a metade da usada no 
enrocamento lançado, com um mínimo de 30 cm, devendo dispor-se 
também de uma zona filtrante de apoio. A experiência demonstrou 
que mesmo para espessuras iguais, o empedramento manual é 
menos eficiente que o rip-rap. 
 - Solo-cimento: Quando, no local de uma barragem, não 
existe rocha adequada para a execução de rip-rap, ou quando ela 
somente pode ser obtida a custos muito elevados, torna-se 
indispensável estudar outras soluções para proteção de taludes de 
montante. Uma solução é a proteção constituída por camadas 
horizontais de solo-cimento compactada, de 2,0 a 3,0 m de largura e 
de 15 cm de espessura. Essas camadas horizontais formam assim 
uma camada inclinada de solo-cimento de 0,60 m de espessura, 
aproximadamente, medidos perpendicularmente a superfície do 
talude. 
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 - Concreto: consiste na construção de lajes monolíticas, 
armadas em duas direções (com uma seção de aço da ordem de 
0,5% da seção da laje). Usa-se também um conjunto de lajes 
armadas, de grandes dimensões, com juntas estanques, a fim de 
constituir-se num recobrimento estanque e total, do talude de 
montante. Esse sistema é cada vez mais utilizado como elemento de 
estanqueidade de barragens de enrocamento. 
 - Concreto betuminoso: Da mesma forma que se pode 
proteger taludes de montante de barragens com face de con- creto 
armado, pode-se recorrer também ao concreto betuminoso. 
 O talude de jusante de uma barragem de terra deve ser 
adequadamente protegido contra a ação erosiva das chuvas e dos 
ventos, principalmente quando os solos expostos são constituídos por 
areias finas e siltes muito erodíveis. 
 A eficiência do sistema de proteção do talude de jusante 
depende da conjugação dos seguinteselementos: plantio de grama 
ou empedramento do talude; e drenagem superficial do talude e no 
contato do mesmo com o terreno natural nas ombreiras. 
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Fonte: LIMA (1998) 
5 - Ensecadeiras 
 São desvios temporários dos cursos d'água necessários para a 
construção das barragens. Esses desvios podem ser feitos pela 
obstrução completa do leito fluvial, implicando desvio total, através 
de canais, galerias ou túneis. Podem também ser efetuados desvios 
parciais, que permitem a execução da obra por etapas. 
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Usina Hidrelétrica de Jirau no rio Madeira em Porto Velho. 
Fonte: <www.rondoniaovivo.com.br> 
6 - Vertedores 
 São estruturas hidráulicas destinadas a efetuar a descarga das 
águas excedentes dos reservatórios sem ocasionar danos à barragem 
ou às outras estruturas hidráulicas adjacentes. Os vertedores são 
também utilizados para controlar o fluxo à entrada de canais. 
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Fonte: < www.panoramio.com> 
 O tipo e a localização dos vertedores podem variar 
significativamente, conforme as condições geotécnicas e topográficas 
locais e o arranjo geral da obra. 
 Essencialmente, os vertedores constituem-se de uma tomada 
d'água associada a uma soleira. A água coletada dirige-se, em 
seguida, a uma estrutura de descarga (geralmente, um disspador de 
energia). 
 Quando as condições do arranjo hidráulico exigirem, 
principalmente para se vencer desníveis significativos, devem ser 
previstas estruturas de descarga implantadas com declividades 
acentuadas associadas a vertedores. Elas podem ser tubulações, 
túneis ou canais rápidos. 
 Os vertedores podem ser implantados no próprio corpo da 
barragem ou de forma independente desta (canal, tubulação ou 
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túnel). O primeiro caso corresponde às barragens de concreto e o 
segundo às barragens de terra ou enrocamento, face à possibilidade 
de recalques. 
 Quanto à operação, os vertedores podem ser de serviço ou de 
emergência. Em geral, adota-se somente um vertedor. Mas em 
alguns casos, adota-se mais de um vertedor, sendo o vertedor de 
serviço destinado a descarregar as vazões mais frequentes e o 
vertedor de emergência destinado às grandes cheias. 
 Os vertedores podem ser classificados também como com 
controle (com comportas) e sem controle. 
 Os vertedores tipo tulipa e tipo sifão são tipos particulares de 
vertedor. O primeiro, tubular, adota-se em barragens de terra ou 
enrocamento. 
 
Fonte: <reconexaoriodasvelhas.blogspot.com> 
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Vertedor tipo Tulipa 
Fonte: <construtoraquebec.com.br> 
 
Vertedor tipo Sifão 
Fonte: <www.alsintec.com> 
7 - Dissipadores de Energia 
 Destinam-se a compatibilizar a velocidade do escoamento com 
as características de resistência do meio físico a jusante. 
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 As estruturas dissipadoras de energia podem ser classificadas 
nos seguintes tipos: 
 - Bacias de dissipação: dissipam a energia através de 
ressalto hidráulico. 
 - Dissipadores de jato: consiste na execução na extremidade 
a jusante da estrutura de condução da água de uma concha cilíndrica, 
que projeta um jato d'água em direção ascendente. 
 
Fonte: Batista & Coelho (2010) 
 
Fonte: < eletrowiki.espbs.net> 
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 - Dissipadores de impacto: dissipam a energia através do 
impacto do fluxo em alta velocidade contra uma estrutura rígida. 
 - Dissipadores contínuos: dissipam a energia de forma 
distribuída, ao longo da própria estrutura de condução (escadas ou 
descidas d'água em degraus e calhas dissipadoras ou rampas). 
 
8 - QUESTÕES COMENTADAS 
 
1) (47 ± TCE-RS/2014 ± FCC) Entre os elementos 
encontrados no conjunto de obras que compõe uma barragem, 
a estrutura destinada a desviar as águas do leito do rio, total 
ou parcialmente, com o objetivo de permitir o tratamento das 
fundações, possibilitando a construção a seco dos diques de 
terra ou das estruturas de concreto, é 
�$��D�WRPDGD�G¶iJXD� 
 Conjunto de obras que permite a retirada, do reservatório, da 
água a ser utilizada, seja para a obtenção de energia ou para outros 
fins. 
(B) o túnel de adução. 
 Túnel destinado a transportar as águas do reservatório para a 
casa das máquinas. 
(C) a ensecadeira. 
 Estrutura temporária, isolando ou protegendo toda a parte da 
área de construção, a fim de que esta possa ser executada a seco. 
 (D) o vertedor. 
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 Estrutura projetada para descarregar água do reservatório, 
controlando os seus níveis. O vertedor é destinado principalmente a 
descarregar vazões de enchente mas também pode ser utilizado para 
descarregar água para outros objetivos. 
(E) o túnel de desvio. 
 Possui a mesma finalidade das ensecadeiras, sendo porém, 
FRQVWUXtGRV� HP� FXUVRV� G¶iJXD� FRP� YDOHV� tQJremes, 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. 
Gabarito: C 
 
2) (41 ± CNMP/2015 ± FCC) Considere a barragem a seguir 
construída sobre uma camada de areia fina sobreposta a um 
sedimento de areia grossa. 
 
A água do reservatório se infiltrará pelas fundações, 
preferencialmente percorrendo na horizontal pela areia grossa 
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e emergirá a jusante pela areia fina. Caso o gradiente 
hidráulico atinja o valor crítico durante o movimento 
ascendente da água, a areia 
(A) grossa perderá resistência, mas a areia fina não, evitando 
assim o tombamento da barragem. 
(B) fina ganhará resistênciae a barragem nada irá sofrer. 
(C) fina perderá resistência e a barragem tombará. 
(D) fina perderá resistência, porém não suficiente para a 
barragem tombar. 
(E) grossa ganhará resistência, evitando o tombamento da 
barragem. 
 Nesse caso, a areia se torna movediça, ou seja, perde a sua 
resistência fazendo com que o talude à jusante desestabilize, 
podendo levar a barragem de terra ao colapso. 
Gabarito: C 
 
3) (57 ± Assembleia BA/2014 ± FGV) As barragens de 
terra são estruturas construídas em vales e destinadas a 
fecháǦlos transversalmente, proporcionando assim um 
represamento de água. As opções a seguir apresentam 
finalidades das barragens de terra, à exceção de uma. 
AssinaleǦa. 
(A) Abastecer cidades 
(B) Suprir irrigações 
(C) Produzir energia elétrica 
(D) Ajudar na criação de peixes 
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(E) Evitar o transbordamento de água para terrenos mais 
baixos 
 De acordo com Caputo (1979), barragens são estruturas 
construídas para se represar água de um vale; não se deve confundir 
com diques, que são obras executadas ao longo de um curso d'água 
com a finalidade de se evitar o transbordamento para terrenos mais 
baixos. 
Gabarito: E 
 
4) (32 ± TJ-GO/2014 ± FGV) Com relação a uma barragem 
de terra, analise as afirmativas a seguir. 
I. É uma estrutura construída longitudinalmente à direção de 
HVFRDPHQWR� GH� XP� FXUVR� G¶iJXD�� GHVWLQDGD� j� FULDomR� GH� XP�
reservatório artificial de acumulação de água. 
 A barragem de terra é construída transversalmente à direção do 
curso d'água. 
Gabarito: Errada 
II. A barragem de terra do tipo homogêneo contém um núcleo 
central impermeável, envolvido por zonas de materiais 
consideravelmente mais permeáveis, que suportam e 
protegem o núcleo. 
A barragem de terra de seção homogênea é um maciço 
construído apenas de material argiloso, mais ou menos 
uniforme, exceto os drenos internos ou tapetes drenantes e 
enrocamentos de proteção. 
E a barragem de terra zoneada é um tipo de barragem de 
terra cuja seção transversal é constituída de zonas de materiais 
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selecionados com diferentes graus de porosidade, 
permeabilidade e densidade. 
Gabarito: Errada 
III. Uma das finalidades das barragens de terra é armazenar 
água para irrigação. 
 Conforme vimos na questão anterior, as barragens de terra 
podem servir para abastecer cidades, suprir irrigações, produzir 
energia elétrica, assim como ajudar na criação de peixes. 
Gabarito: Correta 
Assinale se somente: 
(A) I estiver correta; 
(B) II estiver correta; 
(C) I e II estiverem corretas; 
(D) I e III estiverem corretas; 
(E) III estiver correta. 
 
Gabarito: E 
 
9 - QUESTÕES APRESENTADAS NESSA AULA 
 
1) (47 ± TCE-RS/2014 ± FCC) Entre os elementos 
encontrados no conjunto de obras que compõe uma barragem, 
a estrutura destinada a desviar as águas do leito do rio, total 
ou parcialmente, com o objetivo de permitir o tratamento das 
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fundações, possibilitando a construção a seco dos diques de 
terra ou das estruturas de concreto, é 
�$��D�WRPDGD�G¶iJXD� 
(B) o túnel de adução. 
(C) a ensecadeira. 
(D) o vertedor. 
(E) o túnel de desvio. 
 
2) (41 ± CNMP/2015 ± FCC) Considere a barragem a seguir 
construída sobre uma camada de areia fina sobreposta a um 
sedimento de areia grossa. 
 
A água do reservatório se infiltrará pelas fundações, 
preferencialmente percorrendo na horizontal pela areia grossa 
e emergirá a jusante pela areia fina. Caso o gradiente 
hidráulico atinja o valor crítico durante o movimento 
ascendente da água, a areia 
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(A) grossa perderá resistência, mas a areia fina não, evitando 
assim o tombamento da barragem. 
(B) fina ganhará resistência e a barragem nada irá sofrer. 
(C) fina perderá resistência e a barragem tombará. 
(D) fina perderá resistência, porém não suficiente para a 
barragem tombar. 
(E) grossa ganhará resistência, evitando o tombamento da 
barragem. 
 
3) (57 ± Assembleia BA/2014 ± FGV) As barragens de 
terra são estruturas construídas em vales e destinadas a 
fecháǦlos transversalmente, proporcionando assim um 
represamento de água. As opções a seguir apresentam 
finalidades das barragens de terra, à exceção de uma. 
AssinaleǦa. 
(A) Abastecer cidades 
(B) Suprir irrigações 
(C) Produzir energia elétrica 
(D) Ajudar na criação de peixes 
(E) Evitar o transbordamento de água para terrenos mais 
baixos 
 
4) (32 ± TJ-GO/2014 ± FGV) Com relação a uma barragem 
de terra, analise as afirmativas a seguir. 
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I. É uma estrutura construída longitudinalmente à direção de 
HVFRDPHQWR� GH� XP� FXUVR� G¶iJXD�� GHVWLQDGD� j� FULDomR� GH� XP�
reservatório artificial de acumulação de água. 
II. A barragem de terra do tipo homogêneo contém um núcleo 
central impermeável, envolvido por zonas de materiais 
consideravelmente mais permeáveis, que suportam e 
protegem o núcleo. 
III. Uma das finalidades das barragens de terra é armazenar 
água para irrigação. 
Assinale se somente: 
(A) I estiver correta; 
(B) II estiver correta; 
(C) I e II estiverem corretas; 
(D) I e III estiverem corretas; 
(E) III estiver correta. 
 
 
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10 - GABARITO 
 
1) C 2) C 3) E 4) E 
 
BIBLIOGRAFIA 
- BAPTISTA, Márcio Benedito & COELHO, Márcia Maria Lara Pinto. 
Fundamento da Engenharia Hidráulica. 3a Ed. Belo Horizonte. 
Editora UFMG: 2010. 
- CAPUTO, Homero P.. Mecânica dos Solos e suas aplicações. Rio 
de Janeiro. LTC: 1979. 
- LIMA, Maria José C. Porto de. Apostila de Obras de Terra - Vol. 
II. IME. Curso de Fortificação e Construção. Rio de Janeiro: 1998. 
 
 
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