BARRAGENS

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Introducao
De acordo com o Comitê Internacional de Grandes Barragens-CIGB (2017), as barragens são estruturas que cortam córregos, rios ou canais com a finalidade de barrar a água e controlar o seu fluxo. A construção de uma barragem promove benefícios como abastecimento de água em determinada região, irrigação, regularização das vazões, geração de energia elétrica e entre outros (CBDB, 2017). As mesmas possuem desempenham um papel importante na infraestrutura e no desenvolvimento do país pelas vastas finalidades, tais como, irrigação, abastecimento de água, geração de energia elétrica, paisagismo e turismo e entre outros (CBDB, 2017). Para uma barragem ser considerada de grande porte e ser registrada, o CIGB (2008) afirma que a mesma deve possuir altura variando entre 10m a 15m e armazenar em seu reservatório um volume superior a 03 milhões de metros cúbicos.
2. Objectivos
Objectivo Geral
· Conhecer as principais Fundaçoes de Barraguens.
Objectivos especificos
· Falar das Barraguens. 
· Indicar tipos de fundaçoes em Barraguens.
Barragens 
A primeira barragem da qual se tem notícia foi construída no rio Nilo, por volta de 4000 AC. Segundo o historiador Heródoto, atribuem-se, a construção dessa barragem, a Menes, unificador dos reinos do alto e baixo Nilo e rei da primeira dinastia egípcia. A barragem, denominada El Kafara, era de pedra bruta e se localizava em Kosheish, a 20 km a montante da antiga cidade planejada de Mênfis, para protegê-la das inundações de alguns afluentes do rio Nilo. A barragem mais antiga, ainda em operação, é a de Almanza, localizada na província espanhola de Albacete. Essa barragem, em forma de arco, foi construída em alvenaria de pedra bruta, tendo iniciada a sua operação em 1384 e reformada em 1736. 
 
A ruptura e/ou a operação indevida de uma barragem podem causar inundações catastróficas a jusante, com perdas de vidas humanas e grandes prejuízos econômicos. Por isso, as recomendações para projeto, operação e manutenção de barragens são geralmente padronizadas e as respectivas concessões para os aproveitamentos de recursos hídricos, com reservatórios, devem ser emitidas por órgãos governamentais, tais com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). 
Os projetos de aproveitamento de recursos hídricos, para os quais se prevê a construção de uma barragem, envolvem diferentes áreas da engenharia e passam por várias fases. Por exemplo, no caso de uma grande usina hidrelétrica, o projeto envolve as seguintes etapas:
· Inventário do potencial hidrelétrico, na escala da bacia ou regional; 
· Estudo de viabilidade de um determinado local já inventariado;
· Projeto básico; 
· Projeto executivo. 
Entre os estudos típicos necessários, podem ser citados os seguintes: 
· Estudos topográficos: levantamento plani-altimétrico em escalas de 01h20min a 01h10min, com curvas de nível de 2 a 5 m;
· Estudos hidrológicos: fluviometria, hidrometeorologia, sedimentometria, enchentes; 
· Estudos geotécnicos: sondagens para fundações, pesquisa de jazidas de pedra e cascalho para a construção da barragem, ensaios de carga; 
· Estudos hidráulicos: arranjo ("lay-out"), desvio do rio para a construção da barragem, túneis, vertedor, tomada d'água, escadas de peixe, modelos reduzidos; 
· Estudos eletro-mecânicos: turbinas, acionamento de comportas, gerador; 
· Estudos econômicos: previsão de mercado, priorização; 
· Estudos jurídicos: desapropriação de terrenos e propriedades;
· Estudos de impacto ambiental; 
· Estudos diversos: relocação de cidades, estradas, pontes, construção da vila de operadores. 
 Classificacao das Barraguens
As barraguens sao classificaas de acordo com a sua Funcionalidade, finalidade de acordo com a sua estrutura.
Na classificação de acordo com o seu funcionamento hidráulico, as barragens dividem-se em galgáveis e não galgáveis. 
Uma barragem com mais de 15m de altura, contada desde o ponto mais baixo da fundação até ao coroamento; • uma barragem com altura entre 5 a 15m desde que se verifique uma das seguintes condições: o Um desenvolvimento do coroamento superior a 500m; a Capacidade da albufera superior a 3 hm3; a Capacidade do descarregador de cheias superior a 2000 m3/s; os Problemas especiais de fundações; o Projeto não convencional. Por exclusão de partes, uma pequena barragem é aquela que não é classificada como uma grande barragem. 
Em Moçambique, são classificadas como grandes barragens as de Cahora-Bassa, Massingir, Corumana, Chicamba, Pequenos Libombos e ainda diversas outras barragens de menor dimensão como: 
· - Nacala (17 m de altura, 4 hm3 de armazenamento); 
· - Nampula (17.5m, 4 hm3); 
· - Chimoio (15m); 
· - Macarretane (12m, 3 hm3); 
· - Locumué (17.5m, 1.7 hm3).
 Tipos de barragens 
As barragens classificam-se, por sua função estrutural, ou por sua forma ou ainda pelo tipo de material empregado em sua construção, em: 
· Barragens de gravidade 
· Barragens em arco
· Barragens de contrafortes; 
· Barragens de terra. 
 
Os 3 primeiros tipos são geralmente construídos em concreto. Em uma barragem de gravidade, sua estabilidade depende de seu peso próprio. As barragens em arco, pela ação estrutural de sua forma em planta, transmitem às ombreiras a maior parte dos esforços a que estão submetidas. Nas barragens de contrafortes, esses são dispostos em distâncias regulares apoiando lajes planas ou curvas. As barragens de terra referem-se àquelas construídas em terra e/ou enrocamento, dispondo de recursos para controlar a percolação das águas que se infiltram através do maciço. 
	Tipo Material de Construção Seção Transversal Típica Vista em Planta
Em uma mesma barragem, pode-se ter mais de um tipo de estrutura. As barragens em curva podem associar a ação de seu peso próprio, típica das barragens de gravidade, com a ação do arco para assegurar sua estabilidade. As barragens extensas possuem em geral uma parte central em concreto, na qual se localizam os extravasores e as tomadas d'água, sendo complementadas nos flancos por barragens de terra e/ou enrocamento. 
 
A seleção do tipo de barragem mais adequado para uma determinada seção fluvial é um problema de viabilidade técnica e de custo. A solução técnica depende principalmente da topografia, clima e geologia locais. O custo relativo dos vários tipos de barragens depende principalmente da disponibilidade dos materiais de construção na área próxima ao local e da acessibilidade para seu transporte. 
 
Altura de uma barragem 
Ė diferença entre a cota de sua crista (ou coroamento) e a cota mais baixa da vala escavada para as fundações. Por vezes, a altura de uma barragem é definida de outras maneiras como, por exemplo, a altura acima do antigo leito do rio.
Forças atuantes em barragens 
As principais forças atuantes sobre uma barragem são: a gravidade (peso próprio da barragem), o empuxo hidrostático e a força devida à pressão ascensional exercida pelo escoamento da água pela sua base. Os esforços resultantes são transmitidos ao terreno sobre o qual se assenta a barragem, o qual reage com tensões iguais e contrárias.
O peso da barragem é o produto de seu volume pelo peso específico. Sua linha de ação passa pelo centro de gravidade da seção. As forças hidrostáticas podem atuar tanto nos paramentos de montante como de jusante. A componente horizontal Hh é a força exercida na projeção da face da barragem em um plano vertical, tendo como valor unitário h2/2, onde h é a profundidade e  o peso específico da água. A linha de ação dessa componente passa a h/3 da base. A componente vertical é o peso da coluna d'água sobre a face da barragem e sua linha de ação passa pelo centro de gravidade dessa coluna. A água, sob pressão, percola sob a base da barragem, criando pressões ascensionais. Admite-se que seu valor varia linearmente entre os valores máximos da pressão hidrostática a montante e a jusante. A resultante é Pa=t(h1+h2)/2, onde t é a largura da base, h1 e h2 são alturas hidrostáticas no calcanhar e no pé da barragem, respectivamente. Sua linha de ação passa pelo centro geométricodo diagrama trapezoidal de pressões.
As camadas de subsolo subjacentes às barragens devem ser capazes de suportar os esforços transmitidos às fundações, com e sem influência da água. Rupturas de barragens podem ocorrer em decorrência da ruptura das camadas subjacentes do subsolo. Ao vetor resultante das forças atuantes, opõe-se a reação R.
Barragens de gravidade 
Essas barragens podem romper (i) por escorregamento ao longo de um plano horizontal; (ii) por rotação em torno do pé da seção; ou (iii) por ruptura do material. Nos projetos estruturais das barragens de gravidade, as tensões de trabalho usuais são de cerca de 40 kg/cm2 para compressão e 0 kg/cm2 para tração. Em geral, os esforços de tração são anulados quando se mantém a resultante R dentro do terço médio da base.
Algumas barragens de gravidade: 
A cota da crista de uma barragem de gravidade corresponde ao NO máximo normal de operação, acrescido da sobrelevação devida à propagação da cheia de projeto e da máxima altura para a arrebentação de ondas de vento. As larguras dos topos das barragens de gravidade variam de cerca de 0,15 vezes a sua altura, até a largura necessária a uma rodovia.
Barragens em arco 
 As barragens em arco apresentam curvatura em planta e transferem, por ação do próprio arco, a maior parte do empuxo da água às ombreiras. Os esforços assim gerados exigem que as vertentes do vale sejam capazes de resisti-los. São construídas em concreto e, comparativamente aos outros tipos, as barragens em arco apresentam poucos casos de ruptura. As mesmas forças atuantes nas barragens de gravidade também atuam nas barragens em arco, diferindo apenas em sua importância relativa. Devido a sua base estreita, as pressões ascensionais em uma barragem em arco são menos importantes. Podendo ser muito altas e delgadas, as barragens em arco são recomendadas para vales estreitos e rochosos. 
 Algumas barragens em arco: 
Barragens de terra 
As barragens de terra utilizam material natural, com um mínimo de beneficiamento, e podem ser construídas com equipamentos simples. Essas barragens competem em custo com suas equivalentes de concreto. Ao contrário das barragens de gravidade que exigem fundações em rocha sã, as de terra adaptam-se bem sobre diversos tipos de terreno. 
É uma barragem de aterro composta principalmente de terra compactada (mais de 50%), podendo ser homogénea ou zonada. 
A barragem é considerada homogénea quando é composta dum único material, impermeável; ou zonada quando compreendem, na secção transversal, áreas especiais de material impermeável, e outras de material permeável - areia, cascalho e enroscamento. c) Barragem de enroscamento – é uma barragem de aterro cuja estabilidade é assegurada por grandes áreas de enroscamento (mais de 50%). A barragem tem de conter um núcleo impermeável, habitualmente de argila, acompanhado de filtros e drenos. 
A impermeabilização é, por vezes, feita no paramento de montante o qual pode ser de Betão, Betão betuminoso ou outro material impermeável. 
Tipos de Barragens de Terra
As barragens de terra mais antigas são simples aterros homogêneos, sem nenhum zoneamento do material empregado em sua construção. Uma variante é representada pelos diques simples zonados, os quais dispõem de uma zona central constituída de material selecionado relativamente impermeável, seguida de zonas de transição dos dois lados, para garantia de estabilidade. O objetivo de se criar um núcleo relativamente impermeável é o de diminuir a velocidade de percolação da água pelo interior do maciço e, assim, impedir a erosão tubular regressiva a partir do paramento de jusante. É usual utilizar-se uma mistura de argila, areia e pedregulhos finos para a composição do núcleo. As zonas externas podem ser de material mais permeável, de granulometria suficiente para garantir a estabilidade do maciço. Os outros tipos de barragens de terra são semelhantes aos anteriores, diferindo para os casos em que a barragem se assenta sobre terreno permeável ou impermeável.
 
Barragem com Núcleo Prolongado até o Terreno Impermeável
As fundações de silte e argila são suficientemente impermeáveis para dispensarem a necessidade de tratamento com visto à percolação e "piping". O principal problema com estas fundações é o da sua estabilidade. Podem distinguir-se as situações de fundações saturadas e fundações relativamente secas
Outros Tipos de Barragens de Terra: 
 
Aterro Hidráulico 
 Utiliza a água como meio de transporte do material até a seção em que será usado. O material é lançado através de tubos perfurados; os de maior granulometria depositam-se logo após a descarga e os finos são carreados para um represamento sobre o núcleo central. O resultado é um aterro zonado com um núcleo relativamente impermeável. 
Aterro Semi-Hidráulico : o material é lançado de caminhões basculantes. Em seguida, os finos são transportados e separados até o núcleo, com o auxílio de água.
Fundações em solos impermeáveis: (solo saturado) 
As fundações de silte e argila são suficientemente impermeáveis para dispensarem a necessidade de tratamento com visto a percolação e "piping". O principal problema com estas fundações é o da sua estabilidade. Podem distinguir-se as situações de fundações saturadas e fundações relativamente secas.
Conclusão
Em termos de fundações com presença de rochas fraturadas, a solução a ser adotada, visando coibir as perdas d’água e forças de percolação decorrentes das fraturas e/ou blocos de rocha soltos, estariam ligadas ao tratamento da fundação prevendo o preenchimento das lacunas que serviriam para impermeabilizar a passagem da água, podendo ser muros de concreto ou injeções de calda de cimento, argila ou argila bentonítica, assim como outros produtos químicos que tenham em vista impedir passagem de fluído. É imprescindível a construção de galerias com presença de drenos filtrantes, visando receber a água que vence as frestas que conseguem vencer as rochas, mesmo com tratamentos, e assim drená- los para fora do maciço por meio da calha de inspeçã.
Referências Bibliograficas
· Comissão Internacional de Grandes Barragens. As barragens e a água do mundo. Paraná, 2008. Disponível em: Acesso em: 2 mar. 2017. International Comission On Large Dams – ICOLD. Tailing Dams: Risk of Dangerous occurrences. Lessons Learned from Practical Experiences. Bulletincomissão Internacional de Grandes Barragens. As barragens e a água do mundo. Paraná, 2008.
· Disponível em:
· <http://www.cbdb.org.br/publicacoes/DAMS_AND_THE_WORLDS_WATER_traducao.pdf>.
Acesso em: 10 de Dezembro de 2020.
· International Commission on Large Dams – ICOLD. Tailing Dams: Risk of Dangerous occurrences.
· Lessons Learned from Practical Experiences. Bulletin 121. Paris, 2001. 121. Paris, 2001.