2 aula Obras hidr ulicas

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OBRAS HIDRÁULICAS
8º SEMESTRE 
ENG. CIVIL
Tipos de Barragens 
Escolha da seção tipo
Prof. Henrique Barreto
OBRAS HIDRÁULICAS
Tipos de barragens
OBRAS HIDRÁULICAS
Conceito
LEI 12.334/2010(PNSB) E RESOLUÇÃO No 143, DE 10 DE JULHO DE 2012 
“qualquer estrutura em um curso permanente ou temporário de água para fins de contenção 
ou acumulação de substâncias líquidas ou de misturas de líquidos e sólidos, compreendendo o 
barramento e as estruturas associadas.”
OBRAS HIDRÁULICAS
Conceito
CBDB – COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
“...obstáculos artificiais com a capacidade de reter água, qualquer outro líquido, rejeitos, 
detritos, para fins de armazenamento ou controle, podem variar em tamanho desde pequenos 
maciços de terra, usados frequentemente em fazendas, a enormes estruturas de concreto ou 
de aterro, geralmente usadas para fornecimento de água, de energia hidrelétrica, para 
controle de cheias e para irrigação, além de diversas outras finalidades. ”
OBRAS HIDRÁULICAS
Conceito
Prof. Maria José C. P. Alves Lima – IME
“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.”
OBRAS HIDRÁULICAS
Função
Construídas de forma natural ou artificial sobre córregos, rios ou canais, as barragens têm a
função de reter e controlar o fluxo de água.
Independentemente de sua finalidade e do tipo de funcionamento, que varia bastante, elas
apresentam um elemento comum: em algum ponto do percurso, a água fica retida no
reservatório formado pelos suportes erguidos.
OBRAS HIDRÁULICAS
Função
Criar um desnível hidráulico localizado ou apenas elevação do NA 
Preferencialmente: trechos do rio com topografia favorável aproveitamento da queda 
natural 
Escolha do tipo de barragem: materiais disponíveis e balanceamento integrado de todas as 
obras
OBRAS HIDRÁULICAS
Função
Uma barragem pode ser construída para atender a uma finalidade específica ou a 
finalidades múltiplas, a seguir relacionadas:
Geração de energia elétrica 
Abastecimento de água 
Controle de enchentes
OBRAS HIDRÁULICAS
Função
Uma barragem pode ser construída para atender a uma finalidade específica ou a 
finalidades múltiplas, a seguir relacionadas:
Navegação
Saneamento
Irrigação
Contenção de rejeitos, etc
OBRAS HIDRÁULICAS
Tipos de Barragem segundo material
Terra
Enrocamento
Concreto – Convencional
- Armado
- Compactado a Rolo
Borracha
Gabião
Outros
OBRAS HIDRÁULICAS
Tipos de Barragem
Disponibilidade de material para construção 
- Argila 
- Localização 
- Área de empréstimo
Resistência do solo de apoio (fundação)
OBRAS HIDRÁULICAS
Tipos de Barragem
Topografia local 
Custo
OBRAS HIDRÁULICAS
Área de Empréstimo
OBRAS HIDRÁULICAS
Usos da água 
– Geração de energia elétrica 
– Abastecimento doméstico 
– Abastecimento industrial 
– Irrigação de culturas agrícolas 
– Navegação 
– Psicultura
– Pesca 
– Assimilação e afastamento de esgotos
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Material de fundação
Fundação
Maciço
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Fundação
 Resistência
 Permeabilidade
 Compressibilidade
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Maciço
 Solo argiloso
 Homogêneo
 Núcleo de argila
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Crista: 
 Largura mínima 3m para pequenas barragens, mais comum de 6 a 12m 
 Água de chuva – drenagem para montante
 Recalques – 0,2 a 0,4% da altura
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Diques fusíveis 
Núcleo e abas
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Trincheira de vedação e cortina de injeção 
Tapete impermeável 
Drenagem interna 
Filtro chaminé – intercepta qualquer fluxo de água preferencial eventual no aterro e evita 
saturação da aba de jusante
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Percolação:
 Através do corpo da barragem não pode ser descontrolada; segurança e perda 
excessiva de água
 Acidentes – infiltrações concentradas 
 Análise de percolação: vazões de percolação e pressões internas
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Tensões e deformações:
 Fissuras 
 Recalques diferenciais
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Bordo livre: 30% da altura máxima da barragem, e mínimo recomendado 1,0 m.
Lançamento e compactação camadas lançadas de 20 cm de espessura
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Existe uma certa variabilidade no tipo de barragem de terra, que poderá ser homogêneo
ou zonado
a) Homogêneo - é aquele composto de uma única espécie de material, excluindo-se a
proteção dos taludes. Nesse caso, o material necessita ser suficientemente impermeável,
para formar uma barreira adequada contra a água, e os taludes precisam ser
relativamente suaves, para uma estabilidade adequada.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Existe uma certa variabilidade no tipo de barragem de terra, que poderá ser homogêneo
ou zonado
b) Zonado - esse tipo é representado por um núcleo central impermeável, envolvido por
zonas de materiais consideravelmente mais permeáveis, zonas essas que suportam e
protegem o núcleo. As zonas permeáveis consistem de areia, cascalho ou fragmentos de
rocha, ou uma mistura desses materiais
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
OBRAS HIDRÁULICAS
UHE Rondon
OBRAS HIDRÁULICAS
UHE Rondon
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de terra
Proteção da barragem: 
Talude de montante – erosão águas de chuva e ondas no reservatório
Talude de jusante – materiais granulares em camadas distintas; acima deste, vegetação.
OBRAS HIDRÁULICAS
UHE Rondon
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
Na impossibilidade de construir em terra (falta de material) ou excesso de material rochoso 
de escavação
Pequenas distâncias para transporte
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
Regiões montanhosas – fácil exploração
Vales estreitos – barragem galgável (passagem de água sobre a crista)
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
Constituída por pedras maiores 
Núcleo Impermeável - Elemento vedante formada por material mais fino (argiloso, arenoso-
siltoso)
Vedação a montante
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
Características básicas do local
Pequena largura do vale
Possibilidade de utilização direta do material proveniente da escavação
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
Regiões montanhosas – fácil exploração
Vales estreitos – barragem galgável (passagem de água sobre a crista)
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de enrocamento
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Construídas totalmente em concreto simples, convencional ou compactado, ou em concreto 
armado 
Necessidade de rocha sã ao longo de todo o eixo (maiores pressões nas fundações e nas 
paredes do vale - concentração de esforços em área reduzida). 
Cuidados no lançamento do concreto, cura, vedação das juntas.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem deconcreto
Gravidade
Gravidade Aliviada
Contraforte
Arco
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Gravidade
Estabilidade garantida pelo peso próprio da estrutura.
Construída em concreto simples maciço, em blocos, com juntas de vedação verticais; evitar a 
formação de fissuras.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto - Gravidade
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto - Gravidade
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Gravidade Aliviada
Variante da barragem de gravidade, onde se procura otimizar a utilização do concreto.
Paramento de montante inclinado – componente vertical da pressão hidrostática para 
equilíbrio
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Gravidade Aliviada
Cavidades junto à fundação para reduzir o volume de concreto e reduzir a sub-pressão.
Redução da espessura dos blocos.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Gravidade Aliviada
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Gravidade Aliviada 
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Gravidade Aliviada 
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Contraforte
Implantação de placas de concreto inclinadas constituindo o paramento de montante da
barragem transmite a pressão hidrostática a uma série de contrafortes perpendiculares ao
eixo da barragem.
Em geral, volume bastante inferior de concreto em relação à barragem de gravidade;
entretanto, alto custo de formas e armadura.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Contraforte
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Contraforte
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Contraforte
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Arco
Apresentam curvatura em planta, de modo a transferir parte da pressão d´água ao arco. 
Possibilita a grande redução no volume de concreto utilizado.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Arco
Vales em “V”. Solução que exige que as encostas do vale sejam capazes de resistir às 
tensões elevadas. Cuidados especiais com a fundação.
Arco constante ou variável (raios decrescentes do topo ao pé).
Paramento de montante geralmente vertical.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Arco
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Arco
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Arco
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto
Concreto Compactado a Rolo
Processos construtivos utilizados em obras de terra, durante as fases de colocação (com 
espalhamento) e compactação.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Concreto Compactado a Rolo
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Concreto Compactado a Rolo
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de concreto – Concreto Compactado a Rolo
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de borracha
Elemento inflável de borracha, que pode ser usado com corpo ou ser instalado na crista da
barragem, não é muito conhecido na América do Sul, porem já tem sido utilizado há mais de
50 anos no Japão, Estados Unidos, Austrália e França (Ota, 1991). Estes elementos
constituem-se em represadores pré-fabricados, podendo também ser utilizados como
vertedouros para o caso de controle de vazão.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de borracha
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de borracha
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de borracha
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de Gabião
Esta barragem é recomendada para acumulação de água para o consumo e irrigação
podendo ser utilizada para abastecimento público desde que seja feito um tratamento.
Como para sistematização e correção de rios.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de Gabião
Vantagens
Utilização de materiais da região(pedras),
Usos de pouco material de compra (ferro e cimento)
Construção fácil não requer mão-de-obra especializada emprega muita mão-de-obra,
valorizando o trabalho da região.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de Gabião
Desvantagens
Dificuldade de localização não se aplica a todas as regiões(precisa ter pedra e rocha firme
no riacho)
Precisa de muita mão-de-obra não traz muito efeito quando se utiliza apenas uma
barragem. Uma série de barragens no mesmo riacho ou rio é que vai trazer resultados mais
mensuráveis.
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de Gabião
OBRAS HIDRÁULICAS
Barragem de Gabião
MUITO OBRIGADO!
Prof Henrique Barreto
Civil.Henrique@gmail.com