ESTUDOS BASICOS DE BARRAGENS

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ESTUDOS BÁSICOS DE BARRAGENS
UNIVERSIDADE DE FORTALEZA
ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: BARRAGENS
PROF. MSc. ICARO JOSÉ FERNANDES SANTOS BASTOS
Locação do eixo e vertedouro
Montante 
Jusante
65
60
55
50 45
40 35 35 40
45
50
55
40 35 35
Sela topográfica
40 35 35 40
40 45 50
55
BARRAGEM
BARRAGEM
OBRAS COMPLEMENTARES 
VERTEDOURO
OBRAS COMPLEMENTARES 
OBRAS COMPLEMENTARES 
No semi-árido Nordestino o volume utilizável é cerca de 30% do volume total do 
Reservatório
Exemplo:
Determinar o volume total de um reservatório para atender às seguintes 
demandas:
a) Abastecimento de uma cede municipal com 60.000 habitantes
b) Irrigação de uma área de 20 ha, sendo 10 ha com o cultivo de melancia e 10 ha 
com cultivo de tomate
Solução
a) Abastecimento:
 População = 60.000 Habitantes
 Consumo per capita = 150 l/hab/dia
 Volume Anual = 60.000 x 150 x 365 = 3.285.000.000 l/ano ou 3.285.000 
m3/ano
 Volume Utilizável = 3.285.000 m3/ano
Exemplo:
Solução
b) Irrigação
 Melancia = 9.230 m3/ha/ano
 Tomate = 10.490 m3/ha/ano
 Melancia = 10 x 9.230 = 92.300 m3/ano
 Tomate = 10 x 10.490 = 104.900 m3/ano
 Volume Utilizável = 197.200 m3/ano
c) Abastecimento + Irrigação = 3.482.200 m3/ano
d) Volume do Reservatório = 11.607.333,33 m3
NA máximo normal
Crista da barragem
Terreno natural
Escavação em rocha
Escavação em solo
Topo rochoso Canal do vertedouro
PERFIL ESQUEMÁTICO
PERFIL ESQUEMÁTICO
GENERALIDADES
1) Concreto convencional só é usado para peças estruturais, hoje em dia ( a partir de
1985) é usado o CCR pois tem menor custo e oferece qualidade muito semelhante;
2) A barragem só pode ser feita em um boqueirão;
3) A construção de uma barragem se inicia pelas ombreiras deixando-se o vão central
onde o rio passa por último;
4) As barragens de concreto devem ser assentadas em rocha devido a permeabilidade do
solo localizado abaixo do barramento. Em situações excepcionais podemos assentá-la
em solo desde que tenha baixa permeabilidade, semelhante a de terra compactada
Estudos Básicos Necessários ao Projeto de 
uma Barragem 
i. Topográficos 
ii. Hidrológicos 
iii. Climáticos 
iv. Geológicos 
v. Geotécnicos 
vi. Sócio – Econômicos 
vii. Ecológicos 
viii.Agrológicos 
Estudos Topográficos
OBJETIVOS:
1) Determinar a área de drenagem ou bacia hidrográfica, inclusive seus aspectos 
físicos
2) Detalhar a área a ser inundada ou bacia hidráulica, inclusive com cadastramento 
da infra-estrutura existente
3) Detalhar o local das obras ou boqueirão com definição suficiente para o projeto 
da barragem, vertedouro, tomada d água e obras complementares
4) Locação do eixo barrável, boqueirão e interpretação de curvas de nível.
Estudos Topográficos
Representação, em perspectiva, da bacia hidrográfica de um curso d´água
Estudos Topográficos
Barramento
Bacia Hidráulica
Bacia Hidrográfica
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
10
10
5
5
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
TOPOGRAFIA DA BACIA HIDRÁULICA:
OBJETIVO: Determinar a área a ser inundada pelo reservatório inclusive infra-
estrutura existente
APRESENTAÇÃO: Planta da bacia hidráulica na escala 1 : 5.000 ou maior, com curvas 
de nível a cada 5 metros. Curvas cota x área x volume
TOPOGRAFIA DO LOCAL DAS OBRAS:
OBJETIVO: Detalhar o local das obras ou boqueirão, com definição suficiente para 
projeto da barragem, vertedouro, tomada d´água e obras complementares
APRESENTAÇÃO: Planta na escala 1 : 2.000 ou maior, com curvas de nível a cada 
metro 
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
15
20
25
30
35
40
45
50
50
45
40
35
30
25
20
15
12
EIXO
Estudos Topográficos
50
45
40
35
30
25
20
15
12
EIXO
Estudos Topográficos
1,
1
2 

ii AA
ii
p d
AA
V
50
45
40
35
30
25
20
15
12
EIXO
Estudos Topográficos
Cota (m) Área (m2) Semi-soma d(m) Volume parcial (m3) Volume Acumulado (m3)
das áreas
12 0 0 0 0 0
15 20.000 10.000 3 30.000 30.000
20 100.000 60.000 5 300.000 330.000
25 600.000 350.000 5 1.750.000 2.080.000
30 1.300.000 950.000 5 4.750.000 6.830.000
35 2.400.000 1.850.000 5 9.250.000 16.080.000
40 4.000.000 3.200.000 5 16.000.000 32.080.000
45 15.000.000 9.500.000 5 47.500.000 79.580.000
50 22.000.000 18.500.000 5 92.500.000 172.080.000
1,
1
2 

ii AA
ii
p d
AA
V
Estudos Topográficos
Cota (m) Área (m2) Semi-soma d(m) Volume parcial (m3) Volume Acumulado (m3)
das áreas
12 0 0 0 0 0
15 20.000 10.000 3 30.000 30.000
20 100.000 60.000 5 300.000 330.000
25 600.000 350.000 5 1.750.000 2.080.000
30 1.300.000 950.000 5 4.750.000 6.830.000
35 2.400.000 1.850.000 5 9.250.000 16.080.000
40 4.000.000 3.200.000 5 16.000.000 32.080.000
45 15.000.000 9.500.000 5 47.500.000 79.580.000
50 22.000.000 18.500.000 5 92.500.000 172.080.000
1,
1
2 

ii AA
ii
p d
AA
V
Estudos Topográficos
Exercício: 1) Qual a a acumulação do reservatório, se for definida a cota 43,5m 
como cota do nível máximo normal das águas?
2) Qual o percentual de evaporação do reservatório para as seguintes 
hipóteses:
i. Volume total do reservatório = 130 x 106 m3
ii. Média de evaporação da região = 2m
iii. Durante este ano de avaliação a tomada d água permanecerá 
fechada
0
10
20
30
40
50
60
0 50,000,000 100,000,000 150,000,000 200,000,000
Volume (m3)
C
o
ta
 (
m
)
Estudos Topográficos
0
10
20
30
40
50
60
0 50,000,000 100,000,000 150,000,000 200,000,000
Volume (m3)
C
o
ta
 (
m
)
Volume inicial = 130 x 106 m3 Cota Inicial =47,8m
Cota Final = 45,8m Volume final = 90 x 106 m3
DV = 40 x 106 m3 % = (40/130) x100 = 30,8%
Estudos Topográficos
(I)
(II)
(III)
Estudos Topográficos
Topografia Apresentação
(I) Bacia Hidrográfica Planta na escala 1 : 100.000 ou maior, 
com curvas de nível a cada 10m
(II) Bacia Hidráulica Planta na escala 1 : 5.000 ou maior, 
com curvas de nível a cada 5m
(III) Boqueirão Planta na escala 1 : 2000 ou maior, com 
curvas de nível a cada metro. Perfil 
longitudinal com escala deformada de 
ordem 10, sendo a escala horizontal 
igual a escala da planta
Estudos Topográficos
Estudos Topográficos
TOMO V2 CARTOGRÁFICO
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos Hidrológicos
Estudos HidrológicosEstudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Climáticos
Estudos Geológicos
Estudos Geológicos
Estudos Geológicos
Estudos Geotécnicos
Estudos Sócio-Econômico
Estudos Ecológicos
Estudos Agrológicos