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Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2017 P ág in a1 NOTAS DE AULAS DE ENGENHARIA DE BARRAGENS 1º SEMESTRE DE 2018 PROFESSORES: RIDECI FARIAS HAROLDO PARANHOS ANDRÉ P. ASSIS BRASÍLIA/DF JULHO / 2018 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in aii ÍNDICE 1 FASES DE ESTUDO E PROJETO ............................................................................................. 1 1.1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 1 1.2 OBJETIVOS / FINALIDADES DE UMA BARRAGEM .................................................... 1 1.2.1 Barragens de Regularização ........................................................................................... 1 1.2.2 Barragens de Retenção ou Contenção ............................................................................ 1 1.3 INCIDÊNCIA DOS OBJETIVOS / FINALIDADES EM UMA BARRAGEM .................. 2 1.4 DO ESTUDO GLOBAL DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA .......................................... 3 1.4.1 Etapa I – Inventário ou Plano Diretor ............................................................................ 3 1.4.2 Etapa II – Viabilidade .................................................................................................... 3 1.4.3 Etapa III – Projeto Básico .............................................................................................. 3 1.4.4 Etapa IV – Projeto Executivo......................................................................................... 3 1.5 ÍNDICE CUSTO-BENEFÍCIO E ÍNDICE AMBIENTAL................................................... 4 1.5.1 Índice Custo-Benefício Energético ................................................................................ 4 1.5.2 Índice Ambiental ............................................................................................................ 4 2 TIPOS/SEÇÕES DE BARRAGENS ........................................................................................... 6 2.1 BARRAGENS DE TERRA .................................................................................................. 6 2.1.1 Barragem de Terra Homogênea ..................................................................................... 6 2.1.2 Barragem de Terra Zoneada ........................................................................................... 7 2.2 BARRAGEM DE ENROCAMENTO .................................................................................. 8 2.2.1 Com Face impermeável (Membrana Externa Impermeável) ......................................... 8 2.2.2 Com Núcleo Impermeável Interno ................................................................................. 9 2.3 BARRAGENS DE CONCRETO ........................................................................................ 11 2.3.1 Gravidade ..................................................................................................................... 11 2.3.2 Gravidade Aliviada ...................................................................................................... 11 2.3.3 Em Contraforte ............................................................................................................. 11 2.3.4 De Concreto Rolado ou Compactado ........................................................................... 12 2.3.5 Abóbada ou Arco ......................................................................................................... 13 3 PRINCIPAIS FATORES QUE INTERFEREM NO ARRANJO GERAL DE UMA BARRAGEM ..................................................................................................................................... 14 3.1 ARRANJOS DOS APROVEITAMENTOS ....................................................................... 14 3.2 ESCOLHA / DEFINIÇÃO DO TIPO DE BARRAGEM ................................................... 19 4 FATORES PREDOMINANTES NA SEÇÃO DO TIPO DE BARRAGEM DE TERRA E DE BARRAGEM DE ENROCAMENTO ............................................................................................... 22 4.1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 22 4.2 FATORES PREDOMINANTES NO ESTABELECIMENTO DA SEÇÃO TÍPICA ........ 22 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in aii i 4.2.1 Materiais de Construção............................................................................................... 22 4.2.2 Características Geotécnicas da Fundação .................................................................... 24 4.2.3 Tempo Disponível para Construção e Clima da Região .............................................. 25 4.2.4 Sequência de Construção e Desvio do Rio .................................................................. 26 4.2.5 Finalidade do Reservatório .......................................................................................... 27 5 ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATÓRIO ...................................................................... 28 5.1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 28 5.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E ÍNDICES FÍSICOS ............................................ 29 5.2.1 Granulometria .............................................................................................................. 29 5.2.2 Limites de Atterberg .................................................................................................... 31 5.3 Ensaios Índices e de Compactação ...................................................................................... 33 5.4 ENSAIOS TRIAXIAIS PARA DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO ...................................................................................................... 33 5.4.1 Introdução ....................................................................................................................33 5.4.2 Ensaios Triaxiais .......................................................................................................... 34 5.4.2.1 Representação dos Ensaios ................................................................................... 36 5.4.2.2 Tipos de Ensaios ................................................................................................... 37 5.4.3 PROGRAMAÇÃO DOS ENSAIOS TRIAXIAIS ....................................................... 37 5.5 OUTROS ENSAIOS DE RESISTÊNCIA .......................................................................... 40 5.5.1 Ensaio de Cisalhamento Direto .................................................................................... 40 5.5.2 Ensaio de Compressão Simples ................................................................................... 43 5.6 ENSAIOS DE ADENSAMENTO – DETERMINAÇÃO DA COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS .................................................................................................................................. 43 5.7 ACONDICIONAMENTO DOS ENSAIOS ........................................................................ 43 5.7.1 Efeito da Moldagem ..................................................................................................... 43 5.7.2 Efeito da Pressão Atuante ............................................................................................ 44 5.7.3 Solos Compactados ...................................................................................................... 44 6 PROPRIEDADES GEOTÉCNICAS DE SOLOS COMPACTADOS ...................................... 45 6.1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 45 6.2 DO MACIÇO ...................................................................................................................... 45 6.3 DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ............................................................................ 45 6.4 DO CONJUNTO MACIÇO – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO .................................... 45 6.5 CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE A COMPACTAÇÃO ........................................... 46 6.5.1 A Curva de Compactação ............................................................................................ 46 6.5.2 Interpretação Física e Físico–Química da Curva de Compactação .............................. 46 6.5.3 Interpretação Geotécnica da Compactação .................................................................. 47 6.5.4 Efeito da Compactação nas Propriedades Geotécnicas do Solo .................................. 48 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in aiv 6.5.4.1 Permeabilidade ..................................................................................................... 48 6.5.4.2 Compressibilidade ................................................................................................ 49 6.5.4.3 Resistência ao Cisalhamento ................................................................................ 49 6.5.4.4 Flexibilidade ......................................................................................................... 50 6.5.5 Especificações de Compactação .................................................................................. 51 6.5.5.1 Da Especificação .................................................................................................. 51 6.5.6 Considerações Estatísticas Sobre Especificações e Controle de Compactação ........... 52 6.5.7 Observações ................................................................................................................. 52 7 PROPRIEDADES DOS ENROCAMENTOS COMPACTADOS ............................................ 53 7.1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 53 7.2 DEFORMABILIDADE E RESISTÊNCIA DE ENROCAMENTOS ................................ 53 7.2.1 Fatores que Influenciam a Resistência e a Deformabilidade dos Enrocamentos ......... 53 7.2.1.1 Mineralogia ........................................................................................................... 54 7.2.1.2 Resistência / Fraturamento dos Blocos ................................................................. 54 7.2.1.3 Granulometria e Índice de Vazios ........................................................................ 54 7.2.1.4 Forma das Partículas ............................................................................................. 54 7.2.1.5 Saturação ............................................................................................................... 55 7.2.1.6 Magnitude das Pressões Aplicadas e Tipo de Ensaio ........................................... 56 7.2.2 Observações com Relação à Resistência e à Deformabilidade .................................... 56 7.3 RECOMENDAÇÕES SOBRE AS ESPECIFICAÇÕES CONSTRUTIVAS .................... 57 7.3.1 Critérios Relativos à Granulometria ............................................................................ 57 7.3.2 Critérios Relativos à Espessura de Camadas de Compactação .................................... 57 7.3.3 Equipamentos de Compactação ................................................................................... 58 7.3.4 Algumas Recomendações sobre o Processo Construtivo ............................................ 59 7.4 PARÂMETROS PARA PROJETO E CONTROLE DE CONSTRUÇÃO ADEQUADOS À ATUALIDADE BRASILEIRA ................................................................................................. 60 8 CONSIDERAÇÕES SOBRE PROJETOS DE BARRAGENS DE TERRA E ENROCAMENTO ............................................................................................................................. 61 8.1 FASE DE VIABILIDADE .................................................................................................. 61 8.2 FASE DE PROJETO BÁSICO ........................................................................................... 61 8.2.1 Requisitos Básicos de Projeto e Método de Análise .................................................... 61 8.2.2 Dos Requisitos Básicos – Interpretação Conjunta ....................................................... 62 8.2.3 Dos Métodos de Cálculo – Interpretação Conjunta ..................................................... 62 8.2.4 Exemplos de Concepção Conjunta Maciço – Fundação .............................................. 63 8.2.4.1 Barragem de Terra–Enrocamento: Posição do Núcleo ......................................... 63 8.2.4.2 Barragem Homogênea – Sistema Interno de Drenagem ....................................... 63 8.2.5 Outros Exemplos de Concepção de Projeto ................................................................. 64 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D.CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in av 8.2.5.1 Regularização de Fundação Rochosa ................................................................... 64 8.2.5.2 Fundações em Solos Argilosos Saturados Moles – Soluções Normalmente Adotadas 64 9 ANÁLISE E CONTROLE DE PERCOLAÇÃO ....................................................................... 66 9.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ........................................................................................... 66 9.2 FLUXO ATRAVÉS DE MEIOS POROSOS (TEORIA DE PERCOLAÇÃO) ................. 66 9.2.1 Limitações da Teoria .................................................................................................... 66 9.2.2 Lei de Darcy e Equações de Laplace ........................................................................... 67 9.2.3 Método Gráfico para o Desenho das Redes de Fluxo .................................................. 68 9.2.4 Traçado de Redes De Fluxo ......................................................................................... 69 9.3 FLUXO ATRAVÉS DE ENROCAMENTOS .................................................................... 75 9.3.1 Equações de Fluxo ....................................................................................................... 75 9.3.2 Redes de Fluxo ............................................................................................................. 76 9.4 FLUXO ATRAVÉS DE FISSURAS .................................................................................. 77 9.5 CONTROLE DA PERCOLAÇÃO ATRAVÉS DOS MACIÇOS COMPACTADOS E FUNDAÇÕES ................................................................................................................................ 78 9.5.1 Projeto De Filtros ......................................................................................................... 78 9.5.2 Projetos de Drenagem Interna ...................................................................................... 82 9.5.3 Dimensionamento Hidráulico ...................................................................................... 83 9.5.4 Fatores de Segurança ................................................................................................... 84 9.5.5 Capacidade Drenante do Filtro .................................................................................... 85 9.5.6 Sistema de Alívio de Sub-Pressões .............................................................................. 85 9.5.6.1 Trincheiras Drenantes ........................................................................................... 86 9.5.6.2 Poços de Alívio ..................................................................................................... 87 9.5.7 Tapetes de Impermeabilização a Montante .................................................................. 88 9.5.8 Trincheira de Vedação (“Cut-Off”) ............................................................................. 88 9.5.9 Outros Tipos de Estruturas para a Redução da Vazão de Percolação .......................... 89 9.6 CONTROLE DE PERCOLAÇÃO EM ENROCAMENTOS ............................................. 89 9.6.1 Estabilização dos Taludes ............................................................................................ 89 9.6.2 Estabilização dos Taludes em Função do Tamanho dos Blocos e Vazões de Descarga 90 9.6.3 Considerações Gerais ................................................................................................... 91 9.7 VERIFICAÇÃO DO COMPORTAMENTO DAS BARRAGENS DE TERRA E ENROCAMENTO EM FACE AOS PROBLEMAS DE PERCOLAÇÃO ................................... 91 10 FUNDAÇÕES EM SOLO ......................................................................................................... 92 10.1 FUNDAÇÃO EM SOLOS PERMEÁVEIS .................................................................... 92 10.1.1 Soluções de Eliminação – Trincheiras Impermeáveis (“cut-offs”) .............................. 93 10.1.2 Soluções de Eliminação – Paredes Diafragma ............................................................. 94 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in av i 10.1.3 Soluções de Eliminação – Injeções de Impermeabilização ......................................... 96 10.1.4 Soluções de Redução – Barreiras Impermeáveis Incompletas ..................................... 96 10.1.5 Soluções de Controle – Controle de Percolação com Drenos ...................................... 97 10.2 FUNDAÇÕES EM SOLOS MOLES .............................................................................. 99 10.3 FUNDAÇÕES EM SOLOS POROSOS E COLAPSÍVEIS .......................................... 101 10.3.1 Características Geotécnicas dos Solos Porosos ......................................................... 102 10.3.2 Compressibilidade e Colapsibilidade ......................................................................... 103 10.3.3 Resistência ao Cisalhamento ...................................................................................... 104 10.3.4 Exemplo de Obras Fundadas em Solos Porosos ........................................................ 105 10.3.5 Orientações para Projetos........................................................................................... 106 11 FUNDAÇÕES EM ROCHA .................................................................................................... 108 11.1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 108 11.2 FASE DE CONCEPÇÃO E PROJETO DE APROVEITAMENTOS HIDRÁULICOS 108 11.3 TRATAMENTO DA FUNDAÇÃO NA FASE I: CONCEPÇÃO DO ARRANJO GERAL 108 11.4 INTEGRAÇÃO E OTIMIZAÇÃO MACIÇO - FUNDAÇÃO – FASE II.................... 109 11.4.1 Posição e Extensão do Núcleo da Barragem de Terra – Enrocamento. ..................... 109 11.4.2 Estabelecimento de Zona Hipotética de Núcleo em Barragem Dita Homogênea ..... 110 11.4.3 Pormenores de Drenagem Interna .............................................................................. 110 11.5 TRATAMENTO DE FUNDAÇÃO PROPRIAMENTE DITO – FASE III ................. 110 11.5.1 Critérios Usualmente Adotados no Tratamento de Fundações Rochosas para Apoio de Barragens de Terra e/ou Enrocamento ..................................................................................... 111 11.5.2 Análise Conceitual dos Critérios Usuais de Tratamento de Fundações Rochosas para Apoio de Barragens de Terra e/ou Enrocamento ..................................................................... 112 11.5.3 Considerações sob o aspecto técnico ......................................................................... 112 11.5.4 Considerações Construtivas ....................................................................................... 115 11.6 OBSERVAÇÕES GERAIS ........................................................................................... 115 12 TRATAMENTO DE FUNDAÇÃO DE BARRAGEM DE TERRA COM CORTINA DE INJEÇÃO ......................................................................................................................................... 117 12.1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................117 12.2 FINALIDADE DAS INJEÇÕES ................................................................................... 117 12.3 QUANDO EXECUTAR INJEÇÕES ............................................................................ 117 12.4 QUANTIDADE DE INJEÇÃO E PROFUNDIDADE DA CORTINA ........................ 118 12.5 PRESSÃO DE INJEÇÃO .............................................................................................. 118 12.6 ESCOLHA DA CALDA ............................................................................................... 119 12.7 METODOLOGIA PARA AS INJEÇÕES ..................................................................... 120 12.8 EFICIÊNCIA DA CORTINA........................................................................................ 120 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in av ii 12.8.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS ................................................................................... 121 13 TURBINAS HIDRÁULICAS.................................................................................................. 122 13.1 PRINCÍPIOS.................................................................................................................. 122 13.2 TIPOS DE TURBINAS ................................................................................................. 124 13.2.1 Turbinas Pelton .......................................................................................................... 125 13.2.2 Turbinas Francis ......................................................................................................... 127 13.2.3 Turbinas Kaplan ......................................................................................................... 131 13.2.4 Turbinas Bulbo ........................................................................................................... 134 13.3 PRINCIPAIS PARTES DE UMA TURBINA HIDRÁULICA .................................... 136 13.3.1 Rotor........................................................................................................................... 136 13.3.2 Estator (Armadura) .................................................................................................... 137 14 VERTEDOUROS (VERTEDOR / SANGRADOR / SANGRADOURO) ............................. 138 15 DESVIO DE RIOS PARA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS ........................................... 146 15.1 ENSECADEIRAS ......................................................................................................... 146 15.2 PRINCIPAIS SOLUÇÕES PARA DESVIOS DE RIOS .............................................. 146 16 MECANISMOS DE TRANSPOSIÇÃO EM BARRAGENS ................................................. 157 16.1 SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DE DESNÍVEL ...................................................... 157 16.1.1 Eclusas ....................................................................................................................... 157 16.1.1.1 Funcionamento ................................................................................................... 157 16.2 SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DA FAUNA AQUÁTICA MIGRATÓRIA ........... 158 16.2.1 Tipos de Estruturas de Transposição ......................................................................... 158 16.2.2 Transposição para Jusante .......................................................................................... 159 16.2.3 Custo dos Mecanismos............................................................................................... 160 16.2.4 Legislação .................................................................................................................. 160 17 BARRAGENS DE REJEITO .................................................................................................. 161 17.1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 161 17.2 DIFERENÇAS ENTRE BARRAGENS CONVENCIONAIS E BARRAGENS DE REJEITO ...................................................................................................................................... 162 17.3 BARRAGENS DE REJEITO ........................................................................................ 163 17.4 MÉTODOS DE ALTEAMENTO DE BARRAGENS DE CONTENÇÃO DE REJEITOS .................................................................................................................................... 164 17.4.1 Método de Montante .................................................................................................. 164 17.4.2 Método de Jusante ...................................................................................................... 165 17.4.3 Método de Linha de Centro ....................................................................................... 166 17.5 ESCOLHA DO MÉTODO DE ALTEAMENTO DAS BARRAGENS DE REJEITO 167 17.6 METAIS PESADOS ...................................................................................................... 167 17.6.1 Principais Metais Pesados Contaminantes ................................................................. 167 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in av iii 18 LICENCIAMENTO AMBIENTAL DE BARRAGENS ......................................................... 169 19 SEGURANÇA EM BARRAGENS ......................................................................................... 169 20 REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 172 LISTA DE TABELAS Tabela 1.1 - Índice de impacto ambiental de usinas hidrelétricas brasileiras. .................................... 5 Tabela 5.1 - Relação dos limites de Atterberg com as propriedades de resistência e compressibilidade............................................................................................................................... 32 Tabela 7.1 - Critérios relativos à granulometria de alguns enrocamentos. ........................................ 57 Tabela 7.2 - Critérios relativos à espessura das camadas de compactação dos enrocamentos. ......... 58 Tabela 7.3 - Características de algumas barragens de enrocamento construídas no Brasil e no exterior. .............................................................................................................................................. 59 Tabela 9.1 - Raio hidráulico dos vazios para enrocamentos. ............................................................. 76 Tabela 9.2 - Estabilização dos taludes em função do tamanho dos blocos e vazões de descarga. ....90 Tabela 11.1 - Principais características de algumas barragens brasileiras ....................................... 110 Tabela 13.1 – Principais tipos de turbinas hidráulicas. .................................................................... 124 Tabela 13.2 – Usinas com turbinas bulbo (queda). .......................................................................... 134 Tabela 14.1 – Características técnicas do vertedouro da UHE Itaipu. ............................................. 140 Tabela 17.1 – Principais impactos ambientais da mineração no Brasil. .......................................... 162 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in aix LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 - Balanço de regularização. ................................................................................................ 1 Figura 1.2 - Amortecimento da onda de cheia. ................................................................................... 2 Figura 1.3 - Reservatório de finalidade múltipla, controle de cheias, navegação e produção de energia elétrica. .................................................................................................................................... 2 Figura 2.1 – Tipos / Seções típicas de barragens. ................................................................................ 6 Figura 2.2 - Exemplo de barragem homogênea, Barragem Vigário, Brasil. ........................................ 7 Figura 2.3 – Barragem de terra homogênea em construção. ................................................................ 7 Figura 2.4 - Exemplo de barragem de seção Zoneada, Barragem de São Simão, Brasil. .................... 7 Figura 2.5 - Barragem de terra zoneada, com núcleo impermeável em construção. ........................... 8 Figura 2.6 - Enrocamento com face de concreto. ................................................................................ 8 Figura 2.7 - Barragem de enrocamento com face impermeável (UHE Barra Grande). ....................... 8 Figura 2.8 - Barragem de enrocamento com face impermeável (UHE Barra Grande). ....................... 8 Figura 2.9 - Barragem de enrocamento com núcleo argiloso centralizado (Barragem de Lynn). ....... 9 Figura 2.10 – Barragem de enrocamento com núcleo argiloso inclinado para montante. ................... 9 Figura 2.11 - Barragem de enrocamento com núcleo argiloso. ......................................................... 10 Figura 2.12 - Barragem de enrocamento com núcleo asfáltico (UHE Foz do Chapecó, Camargo Corrêa). .............................................................................................................................................. 10 Figura 2.13 - Barragem de enrocamento com núcleo asfáltico (UHE Foz do Chapecó, Camargo Corrêa). .............................................................................................................................................. 10 Figura 2.14 - Barragem de enrocamento com núcleo asfáltico (UHE Foz do Chapecó, Camargo Corrêa). .............................................................................................................................................. 10 Figura 2.15 - Barragem em concreto gravidade. ................................................................................ 11 Figura 2.16 - Barragem com contrafortes (Valle Grande, rio Atuel, Argentina). .............................. 11 Figura 2.17 - UHE Itaipu (Trecho da barragem em concreto com contrafortes). ............................. 11 Figura 2.18 - Execução de concreto compactado com rolo na barragem da UHE Mauá, no Paraná Pini). ................................................................................................................................................... 12 Figura 2.19 - Execução de concreto compactado com rolo na barragem da UHE Mauá, no Paraná (Pini)................................................................................................................................................... 12 Figura 2.20 - Execução de concreto compactado com rolo na barragem da UHE Mauá, no Paraná (Pini)................................................................................................................................................... 12 Figura 2.21 – Hoover Dam (Rio Colorado, Estados de Nevada e Arizona. EUA). ........................... 13 Figura 2.22 – UHE Funil (Itatiaia, Rio de Janeiro). ........................................................................... 13 Figura 2.23 – Barragem de concreto em abóbada com arco múltiplo. .............................................. 13 Figura 3.1 – Vale encaixado. Hoover Dam (Rio Colorado, Estados de Nevada e Arizona. EUA). .. 14 Figura 3.2 – UHE Funil (Itatiaia, Rio de Janeiro). ............................................................................. 14 Figura 3.3 - Barragem com contrafortes (Valle Grande, rio Atuel, Argentina). ................................ 15 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax Figura 3.4 - Barragem com contraforte em Roselend / França, (Sayão, 2009). ............................... 15 Figura 3.5 - Arranjo típico em vale medianamente encaixado (UHE Foz do Areia. Rio Iguaçu/PR). ............................................................................................................................................................ 15 Figura 3.6 – Imagem aérea do arranjo típico em vale medianamente encaixado (UHE Foz do Areia. Rio Iguaçu/PR). .................................................................................................................................. 16 Figura 3.7 – Imagem aérea do arranjo típico em vale medianamente encaixado (UHE Foz do Areia. Rio Iguaçu/PR). .................................................................................................................................. 16 Figura 3.8 - Barragem em CCR para abastecimento. Extravasor direto sobre o maciço com redução no custo final da obra (Engº Roberto Facchinetti). ............................................................................ 17 Figura 3.9 - Barragem em CCR para abastecimento - Barragem de Ponto Novo. Extravasor direto sobre o maciço com redução no custo da obra (Cerb/ Bahia). ........................................................... 17 Figura 3.10 - Barragem em CCR para abastecimento - Barragem de Ponto Novo (Cerb/ Bahia). ... 17 Figura 3.11 - Arranjo típico em vale aberto (UHE Tucuruí, Rio Tocantins/PA). Barragem de terra. ............................................................................................................................................................18 Figura 3.12 - Arranjo típico em vale aberto (UHE Tucuruí, Rio Tocantins/PA). Barragem de terra. ............................................................................................................................................................ 18 Figura 3.13 - Arranjo típico em vale aberto (UHE Tucuruí, Rio Tocantins/PA). Barragem de terra. ............................................................................................................................................................ 18 Figura 3.14 - Seção típica de barragem homogênea de terra. ............................................................ 19 Figura 3.15 - Seção típica de barragem de enrocamento com núcleo de argila vertical. ................... 20 Figura 3.16 - Seção típica de barragem de enrocamento com núcleo de argila inclinado. ................ 20 Figura 3.17 - Seção típica de barragem de enrocamento com face de concreto. ............................... 20 Figura 3.18 - Seção típica de barragem de concreto convencional a gravidade. ............................... 21 Figura 4.1 - Seção típica de barragem homogênea de terra. .............................................................. 23 Figura 4.2 - Barragem homogênea com dreno horizontal. ................................................................ 23 Figura 4.3 - Localização da zona denominada “random”, Barragem de Furnas, Brasil. ................... 23 Figura 4.4 - Métodos para o controle da percolação; (A) zona impermeável; (B) tapete impermeável a montante; (C) diafragma flexível; (D) zona de injeções; (E) filtro-dreno vertical; (F) tapete drenante; (G) poços de alívio. ............................................................................................................ 25 Figura 4.5 - Barragem de enrocamento com núcleo argiloso inclinado a montante. ......................... 26 Figura 5.1 - Execução de sondagem a trado. ..................................................................................... 28 Figura 5.2 - Execução de sondagem à percussão com SPT. .............................................................. 28 Figura 5.3 - Execução de sondagem rotativa. .................................................................................... 29 Figura 5.4 - Testemunhos de rochas obtidos em sondagens rotativas. .............................................. 29 Figura 5.5 - Investigação do subsolo com georadar. .......................................................................... 29 Figura 5.6 - Investigação do subsolo com sísmica de refração (geoenergizers.it)............................. 29 Figura 5.7 - Exemplo de curva granulométrica de um solo. .............................................................. 30 Figura 5.8 - Resultados dos ensaios de permeabilidade para alguns materiais. ................................. 31 Figura 5.9 - Exemplo de ensaio de limites de consistência (LL e LP). ............................................. 32 Figura 5.10 - Exemplo de curva de compactação de um solo. ........................................................... 33 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax i Figura 5.11 – Desenho esquemático do ensaio triaxial. ..................................................................... 34 Figura 5.12 – Equipamento para ensaio triaxial. ............................................................................... 34 Figura 5.13 – Moldagem da amostra de solo para o ensaio triaxial. .................................................. 35 Figura 5.14 – Preparação da célula para o ensaio. ............................................................................. 35 Figura 5.15 – Corpo de prova na célula para o ensaio triaxial. .......................................................... 35 Figura 5.16 – Corpo de prova após o ensaio triaxial. ........................................................................ 35 Figura 5.17 – Corpo de prova após o ensaio triaxial. ........................................................................ 35 Figura 5.18 – Corpo de prova após o ensaio triaxial. ........................................................................ 35 Figura 5.19 – Envoltórias dos ensaios triaxiais. ................................................................................. 36 Figura 5.20 - Representação de ensaios triaxiais. .............................................................................. 36 Figura 5.21 - Tensões principais ao longo de uma superfície de ruptura. ......................................... 37 Figura 5.22 - Sequência de carregamento de uma barragem. ............................................................ 38 Figura 5.23 - Equipamento de cisalhamento direto. .......................................................................... 40 Figura 5.24 – Equipamento para ensaio de cisalhamento direto. ....................................................... 40 Figura 5.25 – Funcionamento do ensaio de cisalhamento direto. ...................................................... 40 Figura 5.26 – Detalhe da caixa para a acomodação da amostra de solo. ........................................... 41 Figura 5.27 – Moldagem do corpo de prova. ..................................................................................... 41 Figura 5.28 – Componentes do sistema para a acomodação da amostra de solo. .............................. 41 Figura 5.29 – Caixa para a acomodação da amostra de solo. ............................................................ 41 Figura 5.30 - Rotação das tensões principais no ensaio de cisalhamento direto: (a) Direção das tensões principais; (b) Representação das tensões no diagrama de Mhor (modificado - Juarez & Rico, 1976)................................................................................................... 42 Figura 5.31 - Equipamento para ensaio de adensamento (labgeo.ufscar.br). .................................... 43 Figura 5.32 - Ilustração do comportamento de um solo no ensaio de adensamento.......................... 43 Figura 5.33 - Curva de ensaios oedométricos, amostras remoldadas e indeformadas. ...................... 44 Figura 6.1 - Curva típica de um ensaio de compactação em um solo coesivo. .................................. 46 Figura 6.2 – Estrutura dos solos compactados. .................................................................................. 47 Figura 6.3 - Variação da permeabilidade com as mudanças na umidade de compactação. ............... 48 Figura 6.4 - Influência da energia de compactação na envoltória de resistência ao cisalhamento .... 50 Figura 7.1 - Efeito do máximo tamanho de partículas no ângulo de atrito – enrocamentos com curvas modeladas (modificado – Marachi, et.al. 1969). .................................................................... 53 Figura 7.2 - Variação no ângulo de atrito com as mudanças na compacidade relativa do material. . 54 Figura 7.3 - Evidência de colapso em ensaios oedométricos. ............................................................ 55 Figura 7.4 - Deformação do enrocamento durante o alteamento da barragem e no primeiro enchimento. ........................................................................................................................................ 55 Figura 7.5 -Envoltória de resistência de alguns enrocamentos. ........................................................ 56 Figura 8.1 - Evolução do projeto de barragens de terra e seu sistema de drenagem interna ............. 64 Figura 8.2 – Barragem sobre solo mole. Barragem de Santa Eulália (Cruz, 1996). .......................... 65 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax ii Figura 9.1 – Erosão interna ou “piping” (Tunbrigde Dam, Austrália – Jeffery Farrar, 2008). .......... 66 Figura 9.2 – Erosão interna ou “piping” (Hanson e Hunt, USDA, 2007). ......................................... 66 Figura 9.3 - Redes de fluxo em barragens de seção homogênea. ...................................................... 69 Figura 9.4 – Exemplo de rede de fluxo em barragem de concreto. ................................................... 70 Figura 9.5 – Exemplo de rede de fluxo em barragem de concreto. ................................................... 70 Figura 9.6 – Exemplo de rede de fluxo em barragem de solo. .......................................................... 70 Figura 9.7 – Exemplos de redes de fluxo em fundações permeáveis. ............................................... 71 Figura 9.8 – Rede de fluxo pelas fundações de uma barragem de concreto. ..................................... 72 Figura 9.9 – Rede de fluxo pelas fundações de uma barragem de concreto. ..................................... 73 Figura 9.10 – Rede de fluxo pelas fundações de uma barragem de concreto. ................................... 74 Figura 9.11 - Redes de fluxo transformadas e verdadeiras em uma barragem homogênea anisotrópica. ....................................................................................................................................... 75 Figura 9.12 - Redes de fluxo turbulento em enrocamentos. .............................................................. 77 Figura 9.13 – Sistemas de drenagem interna em barragens de terra: evolução conceitual (Massad, 2010). ................................................................................................................................................. 79 Figura 9.14 – Execução de filtro vertical em uma PCH. ................................................................... 80 Figura 9.15 – Execução de filtro vertical em uma PCH. ................................................................... 80 Figura 9.16 – Execução de filtro vertical em uma PCH. ................................................................... 80 Figura 9.17 – Execução de filtro vertical em uma PCH. ................................................................... 80 Figura 9.18 – Tapete drenante tipo sanduíche. Camada de brita lançada sobre camada de areia (Foto da internet). ........................................................................................................................................ 80 Figura 9.19 – Tapete drenante tipo sanduíche. Lançamento da primeira camada (Foto da internet).80 Figura 9.20 – Tapete drenante tipo sanduíche. Camada de brita lançada sobre camada de areia (Foto da internet). ........................................................................................................................................ 81 Figura 9.21 – Tapete drenante tipo sanduíche. Camada de brita lançada sobre camada de areia (Foto da internet). ........................................................................................................................................ 81 Figura 9.22 – Núcleo de argila. Filtro vertical de areia e transição (Foto da internet). ..................... 81 Figura 9.23 – Núcleo de argila. Filtro vertical de areia e transição (Foto da internet). ..................... 81 Figura 9.24 - Determinação da espessura do filtro-dreno horizontal. ................................................ 84 Figura 9.25 - Esquema de filtro-dreno horizontal. ............................................................................. 85 Figura 9.26 - Controle de sub-pressão. .............................................................................................. 86 Figura 9.27 - Detalhes esquemáticos de trincheiras drenantes. ......................................................... 87 Figura 9.28 - Detalhes esquemáticos de poços de alívio. .................................................................. 87 Figura 9.29 - Detalhe esquemático de um tapete de impermeabilização a montante. ....................... 88 Figura 9.30 - Detalhe esquemático de uma trincheira de vedação..................................................... 89 Figura 10.1 - Trincheira impermeável. .............................................................................................. 94 Figura 10.2 - Esquema da escavação abaixo do lençol freático. ........................................................ 94 Figura 10.3 - Trincamento provocado por um elemento rígido de parede diafragma ....................... 95 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax iii Figura 10.4 - Métodos de controle de percolação pelas fundações sem construção de barreiras impermeáveis completas .................................................................................................................... 97 Figura 10.5 - Ritmo lento de construção. ......................................................................................... 100 Figura 10.6 - Influência da sobrecarga no andamento do recalque. ................................................ 101 Figura 10.7 - Faixas de curvas granulométricas de solos porosos. .................................................. 103 Figura 10.8 - Gráfico de plasticidade, onde se localizam argilas porosas ....................................... 103 Figura 10.9 - Ensaio de adensamento duplo em argila porosa vermelha – Bauru, SP. ................... 104 Figura 10.10 - Resistência ao cisalhamento - Argila porosa vermelha do Terciário São Paulo, SP. .......................................................................................................................................................... 105 Figura 12.1 - Disposição dos furos da cortina de injeção em planta. .............................................. 118 Figura 12.2 - Curva de injetabilidade. .............................................................................................. 120 Figura 12.3 - Cortina de injeção convencional, absorção de sólidos por furo. ................................ 121 Figura 13.1 – Desenho esquemático de uma usina hidrelétrica. ...................................................... 123 Figura 13.2 – Desenho esquemático de uma usina hidrelétrica. ......................................................123 Figura 13.3 – Desenho esquemático de uma usina hidrelétrica. ...................................................... 124 Figura 13.4 – Corte transversal de uma turbina Pelton com seis jatos. ........................................... 125 Figura 13.5 – Funcionamento de uma pequena turbina Pelton. ....................................................... 126 Figura 13.6 – Desenho esquemático de uma turbina Pelton. ........................................................... 126 Figura 13.7 – Desenho esquemático de uma turbina Pelton. ........................................................... 126 Figura 13.8 – Vista interna de uma turbina Pelton. ......................................................................... 126 Figura 13.9 – Roda da turbina Pelton. ............................................................................................. 126 Figura 13.10 – Roda da turbina Pelton. ........................................................................................... 126 Figura 13.11 – Desenho esquemático do funcionamento de uma turbina Francis. ......................... 127 Figura 13.12 – Desenho esquemático do funcionamento de uma turbina Francis. ......................... 128 Figura 13.13 – Desenho esquemático do funcionamento de uma turbina Francis. ......................... 128 Figura 13.14 – Principais componentes da geração de uma turbina Francis. .................................. 129 Figura 13.15 – Principais componentes da geração de uma turbina Francis. .................................. 129 Figura 13.16 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.17 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.18 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.19 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.20 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.21 – Rotor da turbina Francis. ......................................................................................... 130 Figura 13.22 – Esquemático do funcionamento de uma turbina Kaplan. ........................................ 131 Figura 13.23 – Esquemático de uma turbina Kaplan. ...................................................................... 131 Figura 13.24 – Esquemático de uma turbina Kaplan. ...................................................................... 132 Figura 13.25 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax iv Figura 13.26 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Figura 13.27 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Figura 13.28 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Figura 13.29 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Figura 13.30 – Pá rotora de uma turbina Kaplan. ............................................................................ 133 Figura 13.31 – Esquemático de uma turbina bulbo. ........................................................................ 134 Figura 13.32 – Esquemático de uma turbina bulbo. ........................................................................ 135 Figura 13.33 – Vista interna de uma turbina bulbo. ......................................................................... 135 Figura 13.34 – Esquemático de uma turbina bulbo. ........................................................................ 135 Figura 13.35 – Esquemático de uma turbina bulbo. ........................................................................ 135 Figura 13.36 – Uma das Pás rotora de uma turbina bulbo (UHE Santo Antônio). .......................... 135 Figura 13.37 – Esquemático de uma turbina bulbo. ........................................................................ 135 Figura 13.38 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Teles Pires. ............................... 136 Figura 13.39 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Teles Pires. ............................... 136 Figura 13.40 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Teles Pires. ............................... 136 Figura 13.41 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Teles Pires. ............................... 136 Figura 13.42 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Estreito. .................................... 137 Figura 13.43 – Descida e instalação do rotor de gerador da UHE Tucuruí. .................................... 137 Figura 13.44 – Estator de motor trifásico de corrente alternada. ..................................................... 137 Figura 14.1 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.2 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.3 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.4 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.5 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.6 – Vertedor da UHE Tucuruí. ........................................................................................ 139 Figura 14.7 – Vertedouro da UHE Itaipu. ........................................................................................ 140 Figura 14.8 – Vertedor da UHE Itaipu. ............................................................................................ 141 Figura 14.9 – Vertedor da UHE Itaipu. ............................................................................................ 141 Figura 14.10 – Vertedor da UHE Itaipu. .......................................................................................... 141 Figura 14.11 – Vertedor da UHE Itaipu. .......................................................................................... 141 Figura 14.12 – Vertedor da UHE Itaipu. .......................................................................................... 141 Figura 14.13 – Vertedor da UHE Itaipu. .......................................................................................... 141 Figura 14.14 – Vertedor da UHE Machadinho. ............................................................................... 142 Figura 14.15 – Vertedor da UHE Machadinho. ............................................................................... 142 Figura 14.16 – Vertedor da UHE Machadinho. ...............................................................................142 Figura 14.17 – Vertedor da UHE Machadinho. ............................................................................... 142 Figura 14.18 – Vertedor da UHE Machadinho. ............................................................................... 142 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax v Figura 14.19 – Vertedor da UHE Machadinho. ............................................................................... 142 Figura 14.20 – Vertedor labirinto (PCH Figueirópolis). .................................................................. 143 Figura 14.21 – Vertedor labirinto (PCH Figueirópolis). .................................................................. 143 Figura 14.22 – Vertedor labirinto, vista de jusante (PCH Figueirópolis). ....................................... 143 Figura 14.23 – Vertedor labirinto, vista da margem esquerda (PCH Figueirópolis). ...................... 143 Figura 14.24 – Vertedor labirinto (PCH São Joaquim). .................................................................. 143 Figura 14.25 – Vertedor labirinto. ................................................................................................... 143 Figura 14.26 – Vertedor tipo sino. ................................................................................................... 144 Figura 14.27 – Vertedor tipo sino. ................................................................................................... 144 Figura 14.28 – Vertedor tipo sino. ................................................................................................... 144 Figura 14.29 – Vertedor tipo sino. ................................................................................................... 144 Figura 14.30 – Vertedouro da UHE Fundão. ................................................................................... 144 Figura 14.31 – Vertedouro da UHE Santa Clara. ............................................................................ 144 Figura 14.32 – Vertedouro Glory Hole. ........................................................................................... 145 Figura 14.33 – Vertedouro Glory Hole. ........................................................................................... 145 Figura 14.34 – Vertedouro Glory Hole. ........................................................................................... 145 Figura 14.35 – Vertedouro tipo “bico de pato” da UHE Baba (OAS, Equador). ............................ 145 Figura 15.1 – Exemplo de sistema de lançamento do material em leito de rio para execução de ensecadeira (Pini). ............................................................................................................................ 146 Figura 15.2 – Vista aérea das duas margens na construção da UHE Estreito. Rio escoando pela calha natural. (CRT - Consórcio Rio Tocantins). ............................................................................ 147 Figura 15.3 – Vista aérea da construção da UHE Estreito. Construção do vertedouro e casa de força. Rio escoando pela calha natural. ...................................................................................................... 147 Figura 15.4 – Vista aérea da construção da UHE Estreito. Construção do vertedouro e casa de força. Rio escoando pela calha natural. ...................................................................................................... 148 Figura 15.5 – Vista aérea da construção da UHE Estreito (Rio Tocantins). Vista da casa de força. Rio escoando pela calha natural. ...................................................................................................... 148 Figura 15.6 – Vista aérea da construção da UHE Estreito. Rio escoando pela estrutura de concreto de vertedouro.................................................................................................................................... 148 Figura 15.7 – Vertedouro da UHE Estreito. Rio escoando pela estrutura de concreto de vertedouro. .......................................................................................................................................................... 148 Figura 15.8 – Vertedouro da UHE Estreito...................................................................................... 148 Figura 15.9 – Vista da UHE Estreito finalizada............................................................................... 148 Figura 15.10 – Arranjo geral da UHE Foz do Chapecó (Camargo Corrêa / Engº Gustavo Rodrigues). .......................................................................................................................................................... 149 Figura 15.11 – Vista geral da UHE Foz do Chapecó (Camargo Corrêa / Engº Gustavo Rodrigues). .......................................................................................................................................................... 149 Figura 15.12 – Etapa I: 1ª. Fase de desvio do rio............................................................................. 149 Figura 15.13 – Etapa II: 1ª. Fase de desvio do rio. .......................................................................... 150 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax vi Figura 15.14 – Etapa II: Tratamento da fundação. .......................................................................... 150 Figura 15.15 – Etapa III: 1ª. Fase de desvio do rio. ......................................................................... 150 Figura 15.16 – Etapa III: conclusão do vertedouro. ......................................................................... 150 Figura 15.17 – Etapa IV: Remoção da ensecadeira do vertedouro. ................................................. 151 Figura 15.18 – Etapa IV: Remoção da ensecadeira do vertedouro. ................................................. 151 Figura 15.19 – Etapa IV: Construção das ensecadeiras no leito do rio. .......................................... 151 Figura 15.20 – Etapa V: 2ª. Fase de desvio do rio. .......................................................................... 151 Figura 15.21 – Ilustração aérea da UHE Barra Grande (Rio Pelotas). Durante a construção o rio foi desviado por dois túneis executados na margem direita. ................................................................. 152 Figura 15.22 – Vista dos dois túneis executados na margem direita para desvio do rio durante a construção da UHE Barra Grande. ................................................................................................... 152 Figura 15.23 – Arranjo geral da UHE Barra Grande (Rocha, 2006). ..............................................152 Figura 15.24 – Arranjo geral de execução da UHE Barra Grande (Rocha, 2006). .......................... 152 Figura 15.25 – Emboque dos túneis de desvio (Rocha, 2006). ........................................................ 153 Figura 15.26 – Desemboque dos túneis de desvio (Rocha, 2006). .................................................. 153 Figura 15.27 – UHE Barra Grande. Fechamento da ensecadeira de montante. Terra e enrocamento lançada por ponta de aterro em duas frentes. ................................................................................... 153 Figura 15.28 – UHE Barra Grande. Fechamento da ensecadeira de montante. Terra e enrocamento lançada por ponta de aterro em duas frentes. ................................................................................... 153 Figura 15.29 – Vista de montante da UHE Barra Grande. Vale encaixado. .................................... 153 Figura 15.30 – Vista do eixo para montante e jusante da UHE Barra Grande. ............................... 153 Figura 15.31 – UHE Barra Grande finalizada. ................................................................................. 154 Figura 15.32 – Vertedouro da UHE Estreito. Rio escoando pela estrutura de concreto de vertedouro. .......................................................................................................................................................... 154 Figura 15.33 – Leito original do rio Paraná, com a pedras da ilha de Itaipu. Local escolhido para a barragem principal da UHE Itaipu (1973). ...................................................................................... 155 Figura 15.34 – Início das obras do canal de desvio do rio para permitir a construção da barragem principal (1975 / 76). ........................................................................................................................ 155 Figura 15.35 – Detalhe das obras do canal de desvio do rio Paraná (1975 / 76). ............................ 155 Figura 15.36 – UHE Itaipu. Passagem da água pelo canal de desvio. Execução das ensecadeiras para construção da barragem (1976 / 77). ................................................................................................ 155 Figura 15.37 – UHE Itaipu. Passagem da água pelo canal de desvio. Execução das ensecadeiras para construção da barragem (1978). ....................................................................................................... 155 Figura 15.38 – UHE Itaipu. Passagem da água pelo canal de desvio (1979). ................................. 155 Figura 15.39 – Construção da parte central da barragem da UHE Itaipu (1980). ........................... 156 Figura 15.40 – Enchimento do reservatório. Vista a partir de jusante (1982). ................................ 156 Figura 15.41 – Enchimento do reservatório. Vista a partir de montante (1982). ............................. 156 Figura 15.42 – UHE Itaipu. Barragem finalizada e formação do reservatório (1989). ................... 156 Figura 16.1 – Eclusa da UHE Tucuruí. ............................................................................................ 157 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax vi i Figura 16.2 – Escada para migração de peixes na UHE Luis Eduardo Magalhães (Lajeado). ........ 159 Figura 16.3 – Escada para migração de peixes na UHE Belo Monte. ............................................. 159 Figura 16.4 – Elevador para peixes na UHE Porto Primavera. ........................................................ 159 Figura 16.5 – Elevador para peixes na UHE Funil. ......................................................................... 159 Figura 16.6 – Elevador para peixes na UHE Funil. ......................................................................... 160 Figura 16.7 – Elevador para peixes na UHE Funil. ......................................................................... 160 Figura 17.1 – Barragem de rejeito da Aroeira, Vazante/MG (Fonte: Internet). .............................. 161 Figura 17.2 – Barragem de rejeito de mineração (Fonte:Internet). .................................................. 161 Figura 17.3 – Métodos de alteamento em barragens. (Espósito, 2000). .......................................... 164 Figura 17.4 – Método construtivo de montante (Albuquerque Filho, 2004). .................................. 165 Figura 17.5 – Método construtivo de jusante (Albuquerque Filho, 2004). ...................................... 166 Figura 17.6 – Método construtivo de linha de centro (Albuquerque Filho, 2004). ......................... 166 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in ax vi ii APRESENTAÇÃO Este material foi organizado para os alunos de graduação em Engenharia Civil na disciplina de Engenharia de Barragens com o objetivo de familiarizar os futuros Engenheiros com a área em questão. Entretanto, pode ser utilizado por qualquer Faculdade, desde que seja para fins educacionais, sem consulta prévia aos autores. O material que serviu de base para a elaboração desta apostila foi: a) Experiências dos professores Rideci Farias e Haroldo Paranhos na Área Geotécnica / Geológica e Ambiental; b) Livros, apostilas, notas de aulas, entre outros materiais, diversos; c) “Sites” diversos consultados na “Internet”; d) Notas de Aulas do Professor André Assis do Programa de Pós-Graduação da Universidade de Brasília. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Engenharia de Barragens – 1º Semestre de 2018 P ág in a1 1 FASES DE ESTUDO E PROJETO 1.1 INTRODUÇÃO A conscientização humana, notadamente nas três últimas décadas, da limitação dos recursos naturais da terra, aliada à crescente demanda, tem conduzido cada vez mais à exploração de modo racional e otimizado, reduzindo o desperdício ao mínimo. Dentro do contexto hídrico, tem-se que barragens são estruturas comumente construída em vales, de rios ou mesmo topográficos, de uma margem à outra com o objetivo de elevar o nível de água até determinada altitude pré-estabelecida. Sob este enfoque são desenvolvidos
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