apostila de hidrologia/barragens

HidrologiaDefinio Cincia que trata da gua na terra, sua ocorrncia, circulao e distribuio, suas propriedades fsicas e qumicas, suas relaes com o meio ambiente, incluindo suas relaes com a vida.

Hidrologia Aplicaes da hidrologiaAlgumas aplicaes so enumeradas a seguir: a) Escolha de fontes de abastecimento de gua para uso domstico ou industrial b) Projeto e construo de obras hidrulicas b.1) Fixao das dimenses hidrulicas de obras de arte, tais como: pontes, bueiros, etc.; b.2) Projeto de barragens; localizao; escolha do tipo de barragem, de fundao e do extravasor; dimensionamento. c) Drenagem c.1) Estudo das caractersticas do Lenol Fretico. c.2) Estudo das condies de alimentao e escoamento natural do lenol, precipitao, bacia de contribuio e nvel d'gua dos cursos.

Hidrologia d) Irrigao Visa suprir as deficincias pluviais, proporcionando teor de umidade no solo suficiente para o crescimento de plantas. d.1) Escolha do manancial. d.2) Estudo de evaporao e infiltrao. e) Regularizao dos cursos d'gua e controle de inundaes e.1) Estudo das variaes de vazo; previso de vazes mximas. e.2) Exame das oscilaes de nvel e das reas de inundao.

Hidrologia f) Controle da poluio e preservao ambiental Anlise da capacidade de autodepurao dos corpos receptores (rios, lagoas, etc.) dos efluentes de sistemas de esgotos sanitrios e industriais: vazes mnimas de cursos d'gua, capacidade de reaerao e velocidade de escoamento. g) Controle da eroso g.1) Anlise de intensidade e frequncia das precipitaes mximas, determinao do coeficiente de escoamento superficial. g.2) Estudo da ao erosiva das guas e proteo por meio da vegetao e outros recursos. h) Navegao Obteno de dados e estudos sobre construo e manuteno de canais navegveis.

Hidrologia i) Aproveitamento hidreltrico: i.1) Previso das vazes mximas, mnimas e mdias dos cursos d'gua para o estudo econmico e dimensionamento das instalaes. i.2) Verificao da necessidade de reservatrio de acumulao, determinao dos elementos necessrios ao projeto e construo do mesmo: bacias hidrogrficas, volumes armazenveis, perdas por evaporao e infiltrao. j) Operao de sistemas hidrulicos complexos l) Recreao Atividades recreativas, esportes nuticos, navegao, pescas recreativas e lazer contemplativo.

Hidrologia m) Preservao e desenvolvimento da vida aqutica Manuteno de padres adequados de qualidade das guas para conservao da fauna e da flora, com a manuteno de ambientes propcios s atividades humanas e preservao da harmonia paisagstica. Disponibilidade hdrica espaotemporal: quantidade e qualidade de gua. n) Estudos integrados de bacias hidrogrficas para mltiplos propsitos

BACIA HIDROGRFICA OU BACIA DE DRENAGEMDefinio uma rea drenada por um curso d'gua ou por uma srie de cursos d'gua tal que toda vazo efluente seja descarregada atravs de uma s sada, na poro mais baixa do seu contorno. Outro conceito: Bacia hidrogrfica ou de drenagem de uma seo de um curso d'gua a rea geogrfica sobre a qual as guas precipitadas, que escoam superficialmente, afluem seo considerada. Divisores de gua: So linhas de separao entre bacias hidrogrficas.

Divisor topogrfico: Fixa a rea da qual provm o escoamento superficial.

BACIA HIDROGRFICA OU BACIA DE DRENAGEM

Divisor fretico: Limite dos reservatrios de gua subterrnea, de onde provm o escoamento subterrneo da bacia.

rea de drenagem de uma bacia: a rea plana (projeo horizontal) situada no interior de seus divisores de gua.Tempo de concentrao de uma bacia: Tempo, a partir do incio da precipitao, necessrio para que toda a bacia esteja contribuindo para a seo em estudo.

BACIA HIDROGRFICA OU BACIA DE DRENAGEMndices que indicam a forma da baciaa) Coeficiente de compacidade (Kc) Relao entre o permetro da bacia e o permetro de um crculo de rea igual a da bacia. Sendo: P permetro da bacia em km; A rea da bacia em km. Quanto mais irregular a forma bacia, maior ser o coeficiente de compacidade. O coeficiente igual unidade corresponde a uma bacia circular. O valor mais prximo unidade indica a tendncia maiores enchentes. b) Fator de forma a relao entre largura mdia da bacia e o comprimento axial da mesma. O comprimento (L) obtido seguindo o curso d'gua mais longo desde a desembocadura at a cabeceira mais distante. A largura mdia obtida pela diviso da rea (A) pelo comprimento. Um fator de forma baixo sugere uma menor tendncia s enchentes que outra bacia de mesmo tamanho e fator

BACIA HIDROGRFICA OU BACIA DE DRENAGEMndices que indicam a forma da baciaDensidade de drenagem (Dd) Relao entre a soma total dos comprimentos e a rea de drenagem, oferecendo uma indicao da eficincia da drenagem de uma bacia.

Dd < 0,5 Km / Km2 - drenagem muito pobre. Dd > 3,5 Km / Km2 - bacia excepcionalmente bem drenada.Sinuosidade de um curso d'gua Relao entre o comprimento do curso principal e o comprimento do talvegue, sendo um fator controlador da velocidade do escoamento.Lt

BACIA HIDROGRFICA OU BACIA DE DRENAGEMCaractersticas do relevo So importantes, pois a velocidade de escoamento superficial depende da declividade do terreno, o que determina o seu relevo. Classificao dos cursos d'gua Perenes: Contm gua durante todo o tempo. O lenol subterrneo mantm uma alimentao contnua e no desce abaixo do leito do curso d'gua. Intermitentes: Escoam durante as estaes das chuvas e secam nas de estiagem, transportando tanto escoamento superficial quanto subterrneo. Efmeros: Existem apenas durante ou imediatamente aps o perodo de precipitao, s transportando o escoamento superficial.


http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1415-43662003000200021&script=sci_arttext


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Hidrologia

O ciclo hidrolgico

interceptao

Hidrologia Energia Solar Quando o sol comea a esquentar a gua, ocorre evaporao. ela que vai formar as nuvens que iro resultar na chuva. Chuva Quando h uma grande concentrao de gotas, as nuvens ficam pesadas e formada a chuva. A gua que cai sobre a terra servir para animais, plantas e seres humanos. Vento O vento move as nuvens, fazendo com que as chuvas sejam distribudas por toda a extenso terrestre. Oceano A gua do oceano evapora com a energia solar e ajuda a formar as nuvens de chuva. Transpirao A gua retida nas plantas e na terra vai para a atmosfera e ajuda na formao das nuvens de chuva atravs da transpirao. gua Subterrnea A gua subterrnea vai para a atmosfera e ajuda na formao das nuvens de chuva atravs da transpirao da terra e das rvores quando elas so aquecidas pela energia solar. Evaporao A gua dos rios, lagos e oceanos evapora com a energia solar e forma as nuvens. Neve e gelo A neve e o gelo escorrem pelo interior da terra e ajudam na formao das nuvens, seja pela transpirao das rvores e terra, seja pela evaporao de rios e oceanos. Rios e Lagos A gua dos rios e lagos evapora com a energia solar e ajuda a formar as nuvens.

HidrologiaPRECIPITAO 1.Definio gua proveniente do vapor d'gua da atmosfera depositada na superfcie terrestre de vrias formas. Como, por exemplo, chuva, granizo, orvalho, neblina, neve ou geada. 2. Formao das precipitaes A formao das precipitaes est ligada ascenso de massas de ar, que pode ser devida aos seguintes fatores: Conveco trmica; Relevo; Ao frontal de massas. A ascenso de ar: provoca um resfriamento at atingir o seu ponto de saturao, ao que se seguir a condensao de gua em forma de minsculas gotas que so mantidas em suspenso, como nuvens ou nevoeiros. Para que ocorra precipitao preciso que as gotas cresam a partir de ncleos, que podem ser gelo, poeira ou outras partculas, at atingirem o peso suficiente para vencerem as foras de sustentao e carem.

Hidrologia3. Tipos de precipitao a) Precipitaes ciclnica: Esto associadas com o movimento de massas de ar de regies de alta presso para regies de baixa presso. Essas diferenas de presso so causadas por aquecimento desigual da superfcie terrestre.

HidrologiaNas regies frias (centro de alta presso) formam-se os anticiclones (ar calmo, frio, seco, pesado; presso atmosfrica maior que 760 mm). Nas regies muito quentes (regies tropicais) formam-se os ciclones, notam-se grandes baixas de presso atmosfrica, ocasionando ventos violentos e grandes tempestades.

HidrologiaA precipitao ciclnica pode ser classificada como frontal ou no frontal. Qualquer baixa de presso pode produzir precipitao no frontal com o ar sendo elevado devido a uma convergncia horizontal em reas de baixa presso. A precipitao frontal resulta da ascenso do ar quente sobre o ar frio na zona de contato entre duas massas de ar de caractersticas diferentes. Se a massa de ar se move de tal forma que o ar frio substitudo por ar mais quente, a frente conhecida como frente quente, e se por outro lado, o ar quente substitudo por ar frio, a frente fria. Este tipo de precipitao importante, principalmente, no desenvolvimento e manejo de projetos em grandes bacias hidrolgicas.

HidrologiaRegio de baixa presso

Precipitaes ciclnica:

Regio de baixa presso

No frontal

frontalresulta da ascenso do ar quente sobre sobre o ar frio

ar sendo elevado devido a uma convergncia horizontal em reas de baixa presso

Hidrologia b) Precipitaes orogrficas ou de relevo: As precipitaes orogrficas resultam de ascenso mecnica de correntes de ar mido horizontal sobre barreiras naturais, tais como montanhas.

Hidrologia c) Precipitaes convectivas ou de conveco: So tpicas das regies tropicais. O aquecimento desigual da superfcie terrestre provoca o aparecimento de camadas de ar de densidades diferentes, o que gera uma estratificao trmica da atmosfera em equilbrio instvel. Esta chuva manifesta-se de forma intensa e de curta durao (podem durar apenas 10 minutos), geralmente concentradas em pequenas reas. So importantes para projetos de pequenas bacias.

HidrologiaMedida das precipitaes A quantidade de chuva costuma ser expressa em altura de chuva (volume de chuva precipitado sobre uma superfcie dividido pela rea da superfcie). As medies podem ser feitas atravs de pluvimetros e de pluvigrafos.

Hidrologiaa) Pluvimetros So simplesmente receptculos de gua, cujas leituras so feitas geralmente em intervalos de 24 horas (7 horas da manh), em recipientes graduados. Como exemplo, temos o pluvimetro tipo "Ville de Paris", muito utilizado no Brasil.

Hidrologiaa) Pluvimetros Confeccionado em chapa inoxidvel, com rea de captao de 400 cm; Braadeira para fixaocom pintura eletrosttica anticorrosiva. Proveta pluviomtrica com capacidade 10 mm e graduao com preciso de 0,1 mm. PROCESSO: o pluvimetro um coletor semelhante a um funil, capaz de captar a gua da chuva. A medio feita pelo escoamento da gua atravs da torneira na parte inferior do pluvimetro para a proveta pluviomtrica; A unidade de medida o milmetro (mm); cada milmetro (leitura na proveta) equivale a um litro de chuva por m. INSTALAO: A rea de captao (coletor) deve ficar a 1,5m do solo, em nvel e livre de obstculos.

Hidrologiaa) Pluvimetros

Instalao de um pluvimetro

Hidrologiab) Pluvigrafos So aparelhos que registram em grfico o total de precipitao acumulada ao longo do tempo, indispensveis para estudos de precipitao de curta durao. Tanto os pluvimetros quanto os pluvigrafos, costumam ter superfcie receptora circular com rea entre 200 e 500 cm2 e so geralmente instalados a 1,50 m do solo. Devem ser instalados de tal forma que no sofram influncias de rvores, prdios ou outros obstculos.

HidrologiaPluvigrafos

Hidrologiapluvigrafo

Detalhes das partes de um Pluviograma.

HidrologiaPluvigrafo - leitura

Pluvigrafo: esquema de funcionamento

HidrologiaCaractersticas Principais das PrecipitaesAltura pluviomtrica Geralmente fornecida em centmetros ou milmetros e a medida realizada nos pluvimetros.

Intensidade pluviomtrica Relao entre a altura pluviomtrica e a durao da precipitao. Geralmente expressa em mm/h, cm/h, mm/min.Durao Perodo de tempo contado desde o incio at o fim da precipitao (h ou min).

Hidrologia Precipitao mdia sobre uma regiob) Mtodo das isoietas Neste mtodo utilizam-se curvas de igual precipitao, sendo seu traado bastante simples, semelhante ao das curvas de nvel, onde alturas de chuva substituem a cota do terreno. a) Mtodo da mdia aritmtica Consiste em determinar a mdia aritmtica das medidas dos aparelhos localizados na regio.

c) Mtodo dos polgonos de Tiessen Neste mtodo divide-se a regio em reas de influncia dos postos, traando, com as mediatrizes dos segmentos de reta que unem os pontos, polgonos. Os lados dos polgonos so os limites das reas de influncia. Da geometria plana, sabese que as mediatrizes de um tringulo se encontram em um nico ponto.

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mdia aritmtica processo mecnico; Mtodo de Thiessen processo mecnico;

Mtodo das Isoietas critrio de quem o aplica;Determinam a altura mdia de uma precipitao em uma rea;

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos): Mdia aritmtica Consiste simplesmente em se somarem as precipitaes observadas nos postos que esto dentro da bacia e dividir o resultado pelo nmero deles. No recomendado para reas com grandes variaes de precipitao bacias menores que 5.000 km2; Para regies planas ou levemente onduladas com postos pluviomtricos uniformemente distribudos; Usado apenas para comparaes.

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mdia aritmtica

Onde: h chuva mdia na bacia;

hi a altura pluviomtrica registrada em cada posto;n o nmero de postos na bacia hidrogrfica.

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen (Polgonos de Thiessen) Os postos so unidos por linhas retas, que dividem a rea total em uma srie de tringulos; So baixadas perpendiculares ao meio dessas linhas, formando-se uma srie de polgonos; Aceita estaes fora da bacia hidrogrfica; Aceita programas computacionais;

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen Os polgonos so traados da seguinte forma:

Dois postos adjacentes so ligados por um segmento de reta;Traa-se a mediatriz deste segmento de reta. Esta mediatriz divide para um lado e para outro, as regies de domnio.

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen Este procedimento realizado, inicialmente, para um posto qualquer; (ex.: posto B), ligando-o aos adjacentes. Definese, desta forma, o polgono daquele posto.

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo de Thiessen Repete-se o mesmo procedimento para todos os postos. Desconsidera-se as reas dos polgonos que esto fora da bacia. A precipitao mdia na bacia calculada pela expresso:

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo das Isoietas Isoietas so linhas indicativas de mesma altura pluviomtrica. Podem ser consideradas como curvas de nvel de chuva; O espaamento entre eles depende do tipo de estudo, podendo ser de 5 em 5 mm, 10 em 10 mm, etc; O traado das isoietas feito da mesma maneira que se procede em topografia para desenhar as curvas de nvel, a partir das cotas de alguns pontos levantados.

PrecipitaesDescreve-se a seguir o procedimento de traado das isoietas: 1. Definir qual o espaamento desejado entre as isoietas. 2. Liga-se por uma semi-reta, dois postos adjacentes, colocando suas respectivas alturas pluviomtricas. 3. Interpola-se linearmente determinando os pontos onde vo passar as curvas de nvel, dentro do intervalo das duas alturas pluviomtricas. 4. Procede-se dessa forma com todos os postos pluviomtricos adjacentes. 5. Ligam-se os pontos de mesma altura pluviomtrica, determinando cada isoieta

Precipitaes 6. A precipitao mdia obtida por:

Onde: P a precipitao mdia na bacia (mm); Pi a mdia aritmtica das duas isoietas seguidas i e (i + 1) ; Ai a rea da bacia compreendida entre as duas respectivas isoietas (km2); A a rea total da bacia (km2).

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo das Isoietas

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodo das Isoietas Planialtimetrando as reas entre as isoietas adjacentes a precipitao mdia calculada pela equao de Thiessen, onde: A reas entre as isoietas sucessivas; P precipitaes mdias nas respectivas reas;

Precipitaes Precipitaes Mdia de uma Bacia (Mtodos):Mtodos Thiessen e das Isoietas Vantagem: postos situados pequenas distncias e do outro lado do contorno da bacia hidrogrfica so considerados;

gua no Subsologua Subterrnea Trataremos agora da frao de gua que sofre infiltrao, acompanhando seu caminho pelo subsolo, onde a fora gravitacional e as caractersticas dos materiais presentes iro controlar o armazenamento e o movimento das guas. De maneira simplificada, toda gua que ocupa vazios em formaes rochosas ou no regolito classificada como gua subterrnea.

gua no Subsolo INFILTRAO Definio o processo pelo qual a gua penetra nas camadas superficiais do solo e se move para baixo, em direo ao lenol d'gua. Capacidade de infiltrao (f): a mxima taxa com que um solo, em uma dada condio, capaz de absorver gua, depois de certo tempo t. Taxa de infiltrao: Taxa de gua que infiltra no solo. A taxa de infiltrao s igual capacidade de infiltrao, quando a chuva for de intensidade superior ou igual a esta capacidade.

gua no Subsolo INFILTRAO Excesso de precipitao: Diferena entre a precipitao e a capacidade de infiltrao.

zona de umidade do solo

solo zona intermediriazona capilar nvel do lenol

camada impermevel

gua no SubsoloAqferos: reservatrios da gua subterrnea

Unidades rochosas ou de sedimentos, porosas e permeveis, que armazenam e transmitem volumes significativos de gua subterrnea passvel de ser explorada pela sociedade so chamadas de aqferos (do latim carregar gua). O estudo dos aqferos visando a explorao de proteo dgua subterrnea constitui um dos objetos mais importante da Hidrogeologia.

gua no Subsolo

gua no SubsoloAqferos: reservatrios da gua subterrneaEm oposio ao termo aqfero, utiliza-se o termo aqiclude

para definir unidades geolgicas que, apesar de saturadas, ecom grandes quantidades de gua absorvida lentamente, so incapazes de transmitir um volume significativo de gua com

velocidade suficiente para abastecer poos ou nascentes, porserem rochas relativamente impermeveis. Por outro lado, unidades geolgicas que no apresentam poros interconectados e no absorvem e nem transmitem gua so denominadas de aqifugos.

gua no SubsoloFatores que influem na infiltrao Tipo de solo: Quanto maior a porosidade, tamanho das partculas granulares ou estado de fissurao, maior a capacidade de infiltrao. Cobertura vegetal: A vegetao, devido ao esforo causado pelas razes, aumenta a capacidade de infiltrao.

Umidade do solo: Solo mido tem menor capacidade de infiltrao que o solo seco.Precipitao pluviomtrica: Choques das gotas na superfcie do solo causam compactao, diminuio de vazios, diminuindo a capacidade de infiltrao. Ao do homem escavando a terra: Produo de falhas no solo, provocando o aumento de capacidade de infiltrao.

gua no SubsoloCurva de capacidade de infiltrao a representao grfica da variao da capacidade de infiltrao antes e aps a chuva. Curva padro de capacidade de infiltrao: f0 = capacidade de infiltrao inicial. fc = constante de infiltrao.f (mm/h) f0

fc t (h)

gua no SubsoloInfiltrao Infiltrao o processo mais importante de recarga da gua no subsolo. A infiltrao:

Reduz as vazes mximas jusante; aumenta a recarga do aqfero; preserva a vegetao natural; reduz a poluio transportada para os rios; aumenta o nvel do lenol fretico,O volume e a velocidade de infiltrao dependem de vrios fatores a saber:

gua no SubsoloDistribuio e movimento da gua no subsolo

O conceito de superfcie fretica ou nvel dgua

Alm da fora gravitacional e das caractersticas dos solos, sedimentos e rochas, o movimento da gua no subsolo controlado tambm pela fora de atrao molecular e tenso superficial.

Este fenmeno ocorre principalmente nos primeiros metros de profundidade, no solo ou regolitos (O regolito o conjunto do material superficial, originado das rochas e dos depsitos inconsolidados, que foi afetado pelo intemperismo qumico e fsico), rico em argilominerais.



Quando o nvel dgua intercepta a superfcie do terreno, aflora, gerando nascentes, crregos ou rios. A maioria dos leitos fluviais com gua so afloramentos do NA. O nvel fretico tem uma relao intima com os rios. Os rios cuja vazo aumenta para jusante so chamados de rios efluentes, e so alimentados pela gua subterrnea, situao tpica de regies midas.



rios influentes


Porosidade Tabela - Volume de poros e tamanho de partculas em sedimentos.Fato importante a diminuio da permeabilidade com o aumento da porosidade e diminuio do tamanho da partcula.

gua no SubsoloCondutividade hidrulica No fluxo de gua em superfcie, a velocidade

diretamente proporcional inclinao da superfcie.Este grau de inclinao, denominado gradiente hidrulico (Dh / DL) , definido pela razo entre o desnvel (Dh) e a distancia horizontal entre dois pontos (DL) . O desnvel indica a diferena de potencial entre os pontos.

Quanto maior a diferena de potencial, dada uma distancialateral constante, maior ser a velocidade do fluxo.

gua no SubsoloCondutividade hidrulica

EVAPORAO E TRANSPIRAOV.1. Evaporao Transformao da gua em vapor como conseqncia da incidncia de raios solares. V.2. Fatores que influenciam na evaporao A quantidade evaporada a partir de uma superfcie de gua proporcional diferena entre a presso do vapor na superfcie e a presso do vapor no ar das camadas adjacentes (lei de Dalton). Em ar parado, a diferena de presso do vapor diminui rapidamente e o processo de evaporao fica limitado pelo vapor difundido na atmosfera proveniente da superfcie da gua. A turbulncia provocada por vento e por conveco trmica afasta o vapor das camadas em contato com a superfcie da gua e possibilita a continuidade da evaporao.

EVAPORAO E TRANSPIRAOOutros fatores: Temperatura da superfcie Quanto maior a temperatura da superfcie, maior a energia cintica das molculas e maior o nmero de molculas que escapam da superfcie. Salinidade da gua Os sais dissolvidos na gua reduzem a presso de vapor de uma superfcie de gua. Por isto a evaporao mais lenta em guas salgadas. Grau de umidade relativa do ar

Quanto maior a quantidade de gua no ar atmosfrico, maior o grau de umidade e maior a intensidade de evaporao da superfcie dgua.

Umidade relativa =

quantidade de vapor d' gua presente no ar quantidade de gua no volume de ar, se saturado de umidade

Presso baromtrica Quanto maior a altitude, menor a presso baromtrica e maior a intensidade da evaporao (a influncia da presso pequena).

EVAPORAO E TRANSPIRAOMedida da evaporao da superfcie das guas Evapormetro Ordinrio um recipiente cilndrico de eixo vertical (enterrado ou no), aberto para a atmosfera, contendo gua no estado lquido. O abaixamento do nvel da gua no evapormetro mede o quociente V/A, sendo V o volume de gua que se evaporou durante um intervalo de tempo considerado e A a rea da seco reta do recipiente. O mais usado o tanque classe A do U.S. Wheater Service, que um recipiente cilndrico com dimetro 121,9 cm e altura 25,4 cm, sendo cheio com gua at 5 cm da borda. A medida da evaporao obtida a partir do decrscimo de nvel dgua no tanque. As medidas so feitas atravs de um linmetro.

EVAPORAO E TRANSPIRAOMedida da evaporao da superfcie das guas Linmetro Aparelho destinado a medir o nvel da gua; lingrafo um aparelho dotado de sistema de bia e contra peso e destina-se ao registro grfico continuo da medio de nveis d`gua para qualquer amplitude de variao do nvel. amplamente utilizado em rios, canais, audes e reservatorios

ESCOAMENTO SUPERFICIAL a fase do ciclo hidrolgico que trata da ocorrncia e do transporte da gua na superfcie terrestre.

Alguns fatores que influenciam o escoamento superficial:a) Climticos: Intensidade de chuva; Durao de chuva; Precipitao antecedente. b) Fisiogrficos: rea da bacia; Forma da bacia; Topografia; Capacidade de infiltrao. c) Obras hidrulicas: Barragens

ESCOAMENTO SUPERFICIAL definies Hidrgrafa, hidrograma ou fluviograma: Grfico que representa a vazo em uma seo do curso d'gua em funo do tempo. Pode ser constitudo por uma linha contnua ou traos horizontais correspondendo a vazes mdias em determinado intervalo. Histograma: Grfico que representa a precipitao pluviomtrica em funo do tempo. Hidrgrafa de escoamento superficial: Grfico que representa as vazes de escoamento superficial em funo do tempo.

ESCOAMENTO SUPERFICIAL Hidrograma

t0 a t1 - Intercepo pela vegetao, obstculos e reteno em depresses. t1 - Incio do escoamento superficial.

t1 a t2 - Precipitao efetiva causa aumento de vazo.t2 a t3 - Aps paralisao da precipitao efetiva a vazo diminui. t3 - Fim do escoamento superficial.

O deflvio de uma bacia hidrogrfica resulta de fluxos lquidos superficiais e subsuperficiais (Resende et al., 1995) e pode ser considerado como o produto residual

do ciclo hidrolgico, o qual influenciado por trsgrandes grupos de fatores: clima, fisiografia e uso de solo. Desta forma, a qualidade da gua de uma bacia hidrogrfica depende das suas interaes no sistema,

tanto no plano espacial quanto temporal (Souza, 1996).

O escoamento superficial (deflvio) iniciase atravs de pequenos filetes de gua, efmeros e disseminados pela superfcie do solo, que convergem para os crregos e rios, impulsionado pela gravidade para zonas mais baixas, constituindo a rede de drenagem.

O escoamento superficial, com raras excees, tem como destino final os oceanos. bom lembrar ainda que parte da gua de infiltrao retorna superfcie atravs de nascentes, alimentando o escoamento superficial ou, atravs de rotas de fluxo mais profundas e lentas, reaparece diretamente nos oceanos.

O escoamento superficial tem uma aplicao prtica no estudo de recursos hdricos que visa avaliar e monitorar a quantidade de gua disponvel na superfcie da terra. A unidade geogrfica para esses estudos a bacia hidrogrfica, definida como uma rea de captao da gua de precipitao, demarcada por divisores topogrficos, onde toda gua captada converge para um nico ponto de sada, o exutrio.

Bacia Hidrogrfica

exutrio

Bacia Hidrogrfica

Bacia Hidrogrfica

exutrio

De um modo geral, a paisagem pode ser dividida em zonas hidrogeodinmicas, como se segue: Zonas de recarga : Os solos profundos e permeveis localizados em reas de relevo suave, so fundamentais para

abastecimento dos lenis freticos e devem, dentrodo possvel, ser mantidas sob vegetao nativa.

Zonas de eroso : Imediatamente abaixo das reas de recarga, se distribuem as vertentes em declives e comprimentos de rampas favorveis a processos erosivos podendo ser acelerados pelo uso imprprio. Estas reas,

dentro das bacias hidrogrficas, so denominadaszonas de eroso. Nestas reas o escoamento superficial tende a predominar sobre o processo de infiltrao.

Zonas de Sedimentaes - VrzeasO segmento mais baixo das bacias hidrogrficas so as plancies fluviais, vulgarmente denominadas vrzeas, que constituem a zona de sedimentao (deposio) nas bacias hidrogrficas .

Zonas de Sedimentaes - Vrzeas Algumas destas plancies, entretanto, apresentam srios riscos de inundaes que podem inviabilizar a instalao

de infra-estruturas e residncias bem como a utilizaoagropecuria no perodo das chuvas.

Zonas de Sedimentaes - Vrzeas

neste segmento da paisagem que deve permanecer a vegetao ciliar cuja largura estabelecida de acordo com

a largura do curso dgua.A vegetao ciliar de fundamental importncia na conteno de sedimentos, eroso de margens,

regularizao de vazes e proteo da fauna aqutica. Contudo, a vegetao ciliar deve estar associada com

outras

prticas

de

manejo

integrado

de

bacias

hidrogrficas.

Bacia Hidrogrfica

o Zonas de Sedimentaes - Vrzeas

o Zonas de recarga

o Zonas de eroso

Bacia Hidrogrfica

Balano hdrico e bacias hidrogrficas Um balano hdrico, efetuado num sistema definido, em geral uma bacia hidrogrfica, unidade bsica dos estudos hidrolgicos, corresponde a uma analise comparativas e as quantidades de gua que entram e saem do sistema, levando-se em conta as variaes das reservas hdricas, superficiais e subterrneas, durante certo perodo de tempo adotado, frequentemente anual. Esse balano envolve de um lado, como entrada, a precipitao, apresentada Clima e Relevo e, de outro lado, o escoamento superficial, a infiltrao e a evapotranspirao.

Balano hdrico e bacias hidrogrficas

A bacia hidrogrfica um sistema fsico onde

podemos quantificar o ciclo da gua. Esta analise quantitativa feita pela equao geral do balano hdrico, expresso bsica de Hidrologia.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasP = E + Q (+/- DS ) = 0 Nesta equao, P corresponde ao volume de gua precipitado sobre a rea da bacia, E o volume que voltou atmosfera por evaporao e transpirao, e Q ao volume total de gua escoado pela bacia, durante um intervalo de tempo. Este escoamento total (Q) representa a produo de gua pela bacia, medida pela vazo no

exutrio durante o perodo de monitoramento.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasP = E + Q (+/- DS ) = 0

O termo DS refere-se a variaes positivas e negativas

devido ao armazenamento no interior da bacia. Estearmazenamento ocorre na forma de gua retida nas formaes geolgicas do subsolo, cujo fluxo muito mais lento que o do escoamento superficial direto.


Os valores positivos ocorrem quando o escoamento total da bacia alimentado pela gua subterrnea (perodos de estiagem), enquanto os negativos refletem perodos de recarga (pocas de chuvas), quando parte da precipitao sofre infiltrao, realimentando a gua subterrnea, em vez de escoar diretamente da bacia.


Portanto, para um ciclo hidrolgico completo da bacia, possvel resumir a equao geral do balano hdrico para:

P=Q+EOnde P corresponde ao volume de gua precipitado sobre a rea da bacia, Q (vazo total da bacia) representa a soma de escoamento superficial direto com o escoamento da bacia suprido pela gua subterrnea e E a gua perdida por evapotranspirao.

P=Q+E

Balano hdrico e bacias hidrogrficasSelecionada uma bacia, o prximo passo seria a escolha adequada de um ponto, ou de um trecho ao longo do rio que permita a construo da chamada estao linimtrica, visando a quantificao contnua da vazo.

Na maior parte das bacias experimentais j instaladas, temse mostrado muito adequado o uso de vertedores instalados em uma parede frontal de concreto transversal ao curso dgua.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasO monitoramento dos valores de vazo numa bacia hidrogrfica deve ser feito na seo de controle da mesma, uma vez que toda a rede de corpos dgua drenam para este ponto. Para se conseguir monitorar a vazo, utiliza-se instrumentos de medio, entre os quais pode-se destacar: - vertedores - calhas Parshall ou WSC -estaes fluviomtricas (ou linmtricas) -Em todas as situaes, deve-se instalar um equipamento conhecido como lingrafo, o qual monitora os valores de lmina dgua.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasONDE E COMO MEDIR? A estao linimtrica, a ser instalada no ponto previamente selecionado, o qual constitui, para efeito das medies e amostragens a serem realizadas, a sada da microbacia, dotada dos seguintes componentes: a) Uma plataforma de entrada para sedimentao;

b) Um tanque principal de sedimentao e tranquilizao do fluxo;c) Um vertedor triangular de 90o de metal;

d) Um lingrafo;e) Um coletar semi-automtico de amostras do escoamento direto (aumento da vazo aps uma chuva).

Balano hdrico e bacias hidrogrficasLevando-se em conta a rea da microbacia, suas caractersticas topogrficas, sua localizao geogrfica, e suas condies de cobertura vegetal, pode-se, tambm, fazer uma estimativa da vazo mxima esperada, para um determinado tempo de recorrncia, atravs da Frmula Racional, de acordo com o seguinte procedimento: a) Frmula Racional: Q = (C.i.A) / 360, onde: Q = Vazo mxima esperada (m3 / s);

C = Coeficiente de Runoff;i = Intensidade da chuva (mm / h), para durao igual ao tempo de concentrao da microbacia;

A = rea da microbacia (ha).

Balano hdrico e bacias hidrogrficasEstimativa do coeficiente de "runoff" para uma regio a) Baseados na caracterstica geral de regio O mais densamente construdo - 0,7 a 0,9 Residencial com casas isoladas - 0,25 a 0,5 Subrbio com poucas casas - 0,1 a 0,25

b) Baseados no revestimento de ruas e telhados Telhados - 0,7 a 0,95 Ruas pavimentadas - 0,4 a 0,9 Estradas - 0,15 a 0,3 Lotes, parques, vales - 0,1 a 0,3 Jardins - 0,05 a 0,25

Balano hdrico e bacias hidrogrficasb)Tempo de Concentrao: Tc = 0,02 (d1,2 / z0,4)

Onde:Tc = Minutos;

d = Comprimento do eixo da microbacia;z = Desnvel da microbacia. O lingrafo, aparelho registrador das variaes da cota no vertedor, assentado sobre um poo tranquilizador acoplado ao tanque principal, conforme mostrado na Figura.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasestao fluviomtricas ou linmtricas lingrafo

rgua linimtrica

vertedouro

Vista de uma estao linimtrica em uma microbacia, dotada de um vertedor triangular de 900. O abrigo direita contm o lingrafo, aparelho registrador das variaes da vazo.


hidrograma: grfico que relaciona a vazo no tempo. resultado da interao de todos os componentes do ciclo hidrolgico entre a ocorrncia da

precipitao e a vazo na bacia hidrogrfica

Balano hdrico e bacias hidrogrficas Anlise de Hidrgrafas Hidrgrafas so representaes grficas dos valores de vazo de um curso dgua no tempo, sendo possvel extrair, de forma aproximada, a parcela do escoamento superficial direto e do escoamento base.

Em bacias compostas apenas por cursos dgua efmeros, a hidrgrafa constituda somente pelo escoamento superficial direto. A Figura representa os componentes principais de uma hidrgrafa.

Balano hdrico e bacias hidrogrficasD = durao da precipitao Tc = tempo de concentrao Tp = tempo de pico Ta = tempo de ascenso A e C = inflexes da hidrgrafa

CG = centro de gravidade da precipitao


Balano hdrico e bacias hidrogrficasRegistro do lingrafo Vazo em funo do tempo hidrograma Escoamento direito

Escoamento basal

Elementos de uma bacia hidrogrfica e obteno do hidrograma.

O fluxo basal no hidrograma representa a gua do rio proveniente da gua subterrnea, enquanto o escoamento direto corresponde gua superficial em resposta a eventos de chuva.


tl, tempo de retardo tp, tempo do pico tc, tempo de concentrao tm, tempo de ascenso tb, tempo de base te, tempo de recesso




566 404 - Vista do Morro da Carioca, no centro de Angra, onde 17 pessoas morreram

angra jan 2010

O ciclo da gua

Tipos de desastres relacionados a gua no mundo 1990 - 2001

DESLIZAMENTOS / AVALANCHES 9% SECAS 11%

FOME 2%

INUNDAES 50%

EPIDEMIAS 28%

Tipos de desastres relacionados a gua no mundo 1990 - 2001

De 1992 a 2001, 20% dos desastres relacionados a gua ocorridos no mundo, e mais de 50% das mortes em conseqncia destes desastres, ocorreram em paises em desenvolvimento.

OCUPAO DA BACIA HIDROGRFICA





OCUPAO DA BACIA HIDROGRFICA Alterao da cobertura vegetal Aumento da superfcie impermeabilizada Reduo da infiltrao no solo Aumento do escoamento superficial

Aumento das vazes mximasReduo do escoamento sub-superficial e subterrneo Reduo da evapotranspirao

Aumento da temperatura, gerando ilhas de calor eaumento da precipitao em zonas centrais

PREVISO DE CHUVAS COM DISTRIBUIO IRREGULAR NO PERODO FEVEREIRO A MAIO DE 2004 PARA O NORDESTE DO BRASIL

reas de instabilidade associadas a uma frente fria no litoral sul da BA deixam o cu com muitas nuvens no ES, norte de MG, no sul e oeste baiano. Em grande parte da Regio Norte o dia ter muitas nuvens e chuvas esparsas. Na faixa litornea entre SC e o RJ o cu estar com muitas nuvens e possibilidade de chuva fraca devido aos ventos midos vindos do oceano. Nas outras reas de SP e da Regio Sul e tambm no MS o sol predominar. Nas demais reas do pas a nebulosidade estar varivel e ocorrero chuvas em forma de pancadas. As temperaturas estaro amenas nas faixas leste da Regio Sul e de SP.

Enchentes # AlagamentoInundaes em reas ribeirinhas: Quando a populao ocupa o leito maior do rio (inundado, em mdia, uma vez a cada 2 anos).

Decorrncia do processo natural do ciclo hidrolgico.

Enchentes # AlagamentoInundaes em reas ribeirinhas:

Impactos de enchentes ribeirinhas perdas materiais e humanas; interrupo da atividade econmica; contaminao por doenas de veiculao hdrica; contaminao da gua. Impactos de enchentes devido urbanizao reduo da infiltrao no solo; aumento do escoamento superficial;

aumento das vazes mximas;reduo do escoamento subterrneo; reduo da evapotranspirao

Efeito da Urbanizao Sobre o Escoamento Superficial

Aumento da vazo de pico ( at 6 a 7 vezes); aumento do volume de escoamento superficial reduo do tempo de concentrao


As inundaes ocorrem a jusante devido ao aumento do pico e acelerao do escoamento

Efeito da Urbanizao Sobre o Escoamento Superficial PRINCIPAIS CAUSAS Acelerado crescimento da Urbanizao; Alto grau de impermeabilizao do solo;

Ocupao indevida do leito maior dos rios;Obstrues ao escoamento ou projetos inadequados aterros, pilares de pontes, lixo, remanso devido a macrodrenagem); Baixo nvel da populao sobre o problema; Inexistncia de planos de longo prazo e planos diretores; Utilizao precria de medidas no-estruturais; Precria manuteno dos sistemas de controle de

ENCHENTES URBANASPRINCIPAIS CAUSAS


Acelerado crescimento da Urbanizao; Alto grau de impermeabilizao do solo; Ocupao indevida do leito maior dos rios; Obstrues ao escoamento ou projetos inadequados (aterros, pilares de pontes, lixo, remanso devido a macrodrenagem); Inexistncia de planos de longo prazo e planos diretores; Utilizao precria de medidas no-estruturais; Precria manuteno dos sistemas de controle de cheias;

CONTROLE DE CHEIAS

CONTROLE DE CHEIASMEDIDAS ESTRUTURAIS : O HOMEM MODIFICA O RIO

As medidas estruturais so obras de engenharia onde as caractersticas hidrulicas e hidrolgicas do escoamento so modificadas. Modificam o sistema para reduzir o risco de cheias, pela implantao de obras para conter, reter ou melhorar

aconduo de escoamentos.Ex.: barragens, diques, reflorestamento.

CONTROLE DE CHEIASMEDIDAS ESTRUTURAIS : O HOMEM MODIFICA O RIO DIQUES

Um dique simplesmente uma elevao de concreto que previne as enchentes dos rios ou uma obra de engenharia hidrulica com a finalidade manter determinadas pores de terra secas. Sua estrutura pode ser de concreto, de terra ou de enrocamento e possibilita manter secas determinadas reas, chamadas de polderes.

DIQUES

CONTROLE DE CHEIASMEDIDAS ESTRUTURAIS : O HOMEM MODIFICA O RIO

BARRAGENS as barragens so construdas para modificar o curso dos rios

CONTROLE DE CHEIASBARRAGENSO controle de eventos de cheia pode ser feito atravs de barramentos na calha do rio, formando um reservatrio capaz de amortecer determinado volume de gua, permitindo a passagem de uma vazo menor para jusante.

Para isso, uma barragem, para mitigar enchentes, deve operar o mais vazia possvel, de forma a manter este volume disponvel para alocar a cheia.

CONTROLE DE CHEIAS

RECIFE

AS GRANDES INUNDAES PROVOCADAS PELO RIO CAPIBARIBE NA REGIO METROPOLITANA J FORAM CONTROLADAS POR OBRAS DE CONTENO

Foto cedida por Agncia NOAA Um dique rompido ao longo do Rio Mississippi, durante a grande enchente de 1927 Foto cedida por Agncia NOAA Barragens construdas em Maryland para desacelerar a eroso das praias

FEMA News Photo Durante a enchente de 1993, os voluntrios em St. Genevieve, no estado do Missouri (EUA), encheram sacos de areia formando um dique para desviar as guas da inundao.


As inundaes ocorrem a jusante devido ao aumento do pico e acelerao do escoamento

DISPONIBILIDADE

DEMANDAS

POLUIO

BARRAGENSIMPORTNCIA DAS BARRAGENS Uso da gua + hidroeletricidade

(20%) Irrigao agricola (48%) Uso domstico e industrial (15%) Proteo contra cheias (8%) Outros usos: navegao, fins recreativos, pesca (9%)

BARRAGENSEscoamento em reservatrios: regularizao das vazes

BARRAGENS Escoamento em reservatrios: regularizao das vazes ao longo do tempo Usos consultivos: atendimento do abastecimento de gua para a populao irrigao de reas agrcolas Usos no consultivos: regularizao do nvel de gua para navegao de um rio; regularizao da vazo para produo de energia eltrica; regularizao da vazo para diluio de poluentes e conservao ambiental de um rio controle de inundaes de um rio. Rejeitos ou mineraes - Cada vez mais comuns em reas maneiras estas barragens destinam-se a conter as guas provenientes das mineraes, afim de evitar que as substncias qumicas invadam os mananciais a jusante.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIOPERDAS POR EVAPORAO

Evaporao lquida: Diferena entre a evaporao real do reservatrio (ou evaporao de lago) e a evapotranspirao real da bacia hidrogrfica no local do reservatrio antes de sua implantao (ou seja, perda de gua por evaporao do solo e transpirao de plantas).

Mtodos de Determinao:- Mtodos diretos Evapormetros, tanques de evaporao, lismetros - Mtodos indiretos transferncia de massa, balano hdrico, equaes empricas Referncia: ONS, Evaporaes Lquidas nas Usinas Hidreltricas Define a metodologia de clculo e apresenta os resultados das estimativas de evaporaes lquidas em reservatrios nacionais.

BARRAGENS

Tipos de barragens Dois tipos principais: Barragens de concreto Barragens de aterro - Barragens de terra - Barragens de enrocamento

BARRAGENSBarragens em arco A forma em curva faz com que as presses sejam transferidas para as ombreiras O vale deve ser estreito e regular com relao (comprimento da crista/altura mx) da ordem de 5 (cinco) Exigem grandes escavaes para atingir a rocha s e para garantir geometria adequada Os esforos sobre a fundao so maiores (7MPa) A estabilidade depende da geologia, principalmente descontinuidades

BARRAGENSBarragens em arco

BARRAGENSBarragens de contrafortes Exemplo maior a barragem principal de Itaip Sub-presso fica reduzida devido a pequena rea da base Aumento da compresso sobre a fundao Exige maior tratamento das fundaes como tirantes e injeo de calda de cimento Maior economia de concreto, mas necessita controle geolgico maior.

BARRAGENS

BARRAGENSBarragens de terrao So construdas com solos de granulometria fina e grossa e permeabilidade baixa; o So construdas por meio da compactao do solo, podem ser: 1. Homogneas 2. Zonadas o As barragens homogneas so feitas de solos argilosos e pouco permevel; o As barragens zonadas tm um ncleo impermevel e duas zonas externas mais permeveis, formada por material mais grosseiro, que evita deslizamentos; o Devido a rea da base grande, transmite esforos pequenos para a fundao; o Podem ser construdas em solos.

BARRAGENSBarragens de terra Requerem taludes bastante inclinados para evitar escorregamentos e eroso Taludes inclinados, 2.5 a 2.0H:1V Os defeitos mais comuns so: deslizamentos, fissuras, galgamento (overtopping) e eroso interna (piping) O deslizamento pode se manifestar de vrias formas: 1. Durante a construo 2. Do talude de jusante causado por infiltrao 3. Defeitos na fundao e abalos ssmicos Quando as tenses de cisalhamento ultrapassam a resistncia do material ou quando ocorrem planos de fraqueza na fundao; A eroso interna um dos defeitos mais comuns Arraste das partculas com pouca coeso O arraste mximo em areias finas com pouca compactao Gradiente mximo de sada igual a um valor crtico

BARRAGENSBarragens de terra?????? A eroso interna um dos defeitos mais comuns ?????? Arraste das partculas com pouca coeso ?????? O arraste mximo em areias finas com pouca compactao ?????? Gradiente mximo de sada igual a um valor crtico

BARRAGENSBarragens de terraAs infiltraes podem ser controladas por meio de: ?????? Drenos chamin ?????? Tapetes drenantes ?????? Injeo de impermeabilizao ?????? Trincheira de vedao ?????? Diafragma ?????? Cortina de estacas prancha

BARRAGENS

BARRAGENSBarragens de enrocamento um aterro construdo com fragmentos de rocha e cascalho, compactado em camadas com rolos vibratrios. Algumas possuem ncleo de argila impermevel Deslizamentos menos comuns devido ao ngulo de atrito Construdos sobre fundaes de rocha s, mas podem ser feitos sobre rocha alterada, aluvies compactados e outros materiais resistentes Exemplos: Furnas, Itaba, Machadinho, It Podem ser: Barragens de enrrocamento com ncleo de argila (ECRD Earth Core Rock Dams) Barragens de enrrocamento com face concreto (CFRD Concrete Face Rock Dams)

BARRAGENS

BARRAGENS

BARRAGENS

BARRAGENSCondicionantes geolgicas para construo de barragens Cobertura de solo e rocha decomposta Fator importante para a definio do tipo de barragem que deve construda Outros fatores: transio solo-rocha, origem do solo, caractersticas geotcnicas, permeabilidade, etc. Paleocanais aluvionares Barragens de concreto devem ser apoiadas em fundaes de rocha A cobertura de solo e rocha alterada deve ser removida Nas ombreiras de uma barragem de concreto ou enrocamento o solo e rocha decomposta tambm deve ser removida Execuo de ensaios in-situ e de laboratrio para determinao da resistncia mecnica para fundaes e permeabilidade

BARRAGENS

BARRAGENS Macio rochoso Barragens construdas sobre fundaes em rochas so mais estveis e com vantagens construtivas grandes Estruturas mais esbeltas Principal problema de barragens sobre rocha a geologia estrutural (falhas e fraturas) e cavidades em rochas calcreas Campo de tenses extremamente importante Parmetros geomecnicos como resistncia compresso do macio, deformao do macio rochoso, resistncia ao cisalhamento, permeabilidade, etc.

BARRAGENSMacio rochoso As caractersticas de um macio rochoso dependem muito das suas caractersticas estruturais (juntas, fraturas e falhas); Estratificao, xistosidade, diaclasamento, falhas, fraturas, juntas e contatos; Essas estruturas podem ser tratadas com contenes como concreto projetado, tirantes ou chumbadores; Quando existe a percolao de gua, faz-se necessrio a injeo de calda de cimento ou resina; Falhas e fraturas so tratadas individualmente pelo seu porte e extenso; Podem formar blocos individualizados de rochas que sofrem deslocamentos quando aplicada uma carga.

BARRAGENSVertedouros Os vertedouros so estruturas hidrulicas construdas para permitir a passagem de determinado volume de gua para jusante da barragem sem nenhum tipo de dano estrutura da mesma. As exigncias para a construo de um vertedouro so ditadas, principalmente, pelas caractersticas do escoamento superficial e vazes de cheia que chegam ao barramento. Segundo Cirilo (2003), da mesma forma que para o corpo da barragem, os vertedouros tambm se classificam segundo critrios geotcnicos e topogrficos do local da obra, dentre eles: localizao, materiais constituintes, condies de operao, concepo da barragem e vazes de projeto. Podem ser implantados junto barragem ou de forma totalmente independente.

BARRAGENS

Vertedouros Quanto forma de operao, os vertedouros podem ser classificados como principal (de servio) ou de emergncia. O vertedouro principal aquele destinado a descarregar as vazes mais freqentes no dia-a-dia do funcionamento da barragem e o de emergncia, as vazes de cheia devidas s precipitaes intensas ou outros eventos externos e no usuais. Convm ressaltar que os vertedouros podem ter, ou no, dispositivos de controle de vazo (comportas).

BARRAGENSArcabouo para a regionalizao hidrometeorolgica dos rios A.Sries histricas de vazes das estaes fluviomtricas; B.Vazes mdias dirias e mensais; C.Regionalizao da vazo mdia de longo perodo; D.Vazes mnimas mdias para vrias duraes de estiagem; E.Anlise de curvas de recesso F.capacidade instalada mnima (Pmin) e mxima (Pmax), em MW; G.rea de alagamento mnima (Amin) e mxima (Amax), em km; H.altura da barragem mnima (Hmin) e mxima (Hmax), em m Por meio do conjunto de dados so definidos os limites de dimensionamento de barragem.

BARRAGENSPara dimensionamento de hidreletricas temos os seguintes parmetros: (i) perdas hidrulicas (Ph); (ii) indisponibilidade forada (If); (iii) indisponibilidade programada (Ip); (iv) rendimento das turbinas (Rt); (v) rendimento dos geradores (Rg); (vi) fator de capacidade (Fc); e (vii) permanncia a ser considerada no clculo da potncia instalada (p).

BARRAGENS

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO1.NA MNIMO OPERACIONAL

Cota mnima necessria para a operao do reservatrio. Define o limite superior do volume morto e o limite inferior do volume til do reservatrio. Por exemplo:

h = lmina mnima necessria entre o limite superior da estrutura de tomada e o NA mnimo operacional para se evitar a formao de vrtices na entrada da tomada d'gua.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO 2. VOLUME MORTO Parcela do volume total do reservatrio inativa para fins de captao de gua. Corresponde ao volume do reservatrio compreendido abaixo do NA mnimo operacional.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO 3. NA MXIMO OPERACIONAL Cota mxima permitida para a operao do reservatrio. Define o limite superior do volume til do reservatrio.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO4. VOLUME TIL Volume compreendido entre os nveis mnimo operacional e mximo operacional, efetivamente destinado operao do reservatrio, ou seja, ao atendimento das demandas de gua. Deve considerar as perdas por evaporao e por infiltrao no solo, quando estas forem significativas.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO5. VOLUME DE ESPERA Volume destinado ao amortecimento de ondas de cheia, visando ao atendimento s restries de vazo de jusante (capacidade da calha, comprometimento da infra-estrutura). varivel ao longo do perodo hidrolgico. Define o nvel mximo operacional e o nvel meta do reservatrio.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO6. NO MXIMO Corresponde sobrelevao mxima disponvel para passagem de ondas de cheia.

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO

CARACTERSTICAS FSICAS DE UM RESERVATRIO

BARRAGENS LICENCIAMENTO






ARMAZENAMENTO DE GUA EM REPRESAS

INVESTIGAES PRVIAS Escolha do local (caractersticas favorveis para o local de construo do macio de terra); Bacia de acumulao; Volume de gua armazenado; Bacia de captao; Estimativa do volume de terra, concreto ou pedra necessrios construo da barragem.

INVESTIGAES PRVIAS: ESCOLHA DO LOCALOBSERVAES SOBRE O TERRENO DA FUNDAO: 1. O local escolhido deve possuir solo estvel (no podem ocorrer deslizamentos ou grandes acomodaes devido ao peso da terra acrescentada sobre o solo original); 2. Evitar a construo da barragem sobre nascentes, pois a presso da gua pode comprometer a estabilidade do aterro;

3. Evitar locais com afloramentos rochosos;

INVESTIGAES PRVIAS: ESCOLHA DO LOCAL

Cortina (muro) de concreto armado

Rocha


TIPO DE VALE Deve ser preferencialmente um estreitamento ou garganta do vale por onde corre o curso dgua, para reduzir o volume de aterro necessrio.


ESTREITAMENTO DO VALE (GARGANTA)

INVESTIGAES PRVIAS: ESCOLHA DO LOCAL MATERIAL DE EMPRSTIMO - O local de construo deve ser de fcil acesso e estar prximo do ponto de extrao de terra usada no aterro. Sugere-se retirar terra do local onde ser formado o lago (aumentando sua capacidade) e tambm aproveitar a terra proveniente da escavao do extravasor. COTA - Sempre que possvel, o local de construo do reservatrio deve estar situado em cota acima do local de utilizao da gua para permitir a conduo de gua por gravidade;

INVESTIGAES PRVIAS: BACIA DE ACUMULAO (LOCAL ONDE SER FORMADO O LAGO) desejvel que a rea a montante da barragem seja aberta (espraiada); O terreno onde dever ser formada a represa deve possuir declividade pequena montante (recomendase 4 a 8%);

Cota 100 Cota 101

Cota 102Cota 103

Eixo da barragem

INVESTIGAES PRVIAS: BACIA DE ACUMULAO

D = 4 a 8%

Uma pequena declividade montante proporciona maior capacidade de armazenamento, pois o lago ter maior comprimento.

INVESTIGAES PRVIAS: BACIA DE ACUMULAO Para estimar o volume de gua que a represa poder armazenar, deve-se: 1. Definir o local adequado para a construo da barragem; 2. Realizar o levantamento planialtimtrico da bacia de acumulao (local onde ser formado o lago); 3. Interpolar curvas de nvel s cotas do terreno e determinar a rea interna a cada curva (com um planmetro, por exemplo).

INVESTIGAES PRVIAS: BACIA DE ACUMULAOVol. total acumulado = V100 + V101 + V102 + V103

100 103REA 100 = 980 m2 REA 101 = 1680 m2 REA 102 = 2048 m2 REA 103 = 2720 m2

101102 102

104

Eixo da barragem

INVESTIGAES PRVIAS: VOLUME DE GUA ARMAZENADOExemplo: Para estimar o volume de gua armazenado at a cota 103 (definida no exemplo do slide anterior), devemos primeiramente estimar o volume de gua armazenado para cada metro de altura da lmina de gua. O volume Vn contido entre duas curvas de nvel sucessivas (n e n-1) pode ser obtido multiplicandose a mdia entre as reas definidas por cada curva de nvel (Sn e Sn-1) pela diferena de altura entre elas.

S S Vn * h 2n 1 n

INVESTIGAES PRVIAS: VOLUME DE GUA ARMAZENADO

Cota da rea definida rea mdia Diferena de Volume curva pela curva (m2) (m2) Altura (m) armazenado (m3) 99,5 0 100 980 490 0,5 245 101 1680 1330 1 1330 102 2048 1864 1 1864 103 2720 2384 1 2384 V. TOTAL 5823

INVESTIGAES PRVIAS: BACIA DE CAPTAO A bacia de captao de onde provem a gua deve, preferencialmente, ter cobertura vegetal que minimize a presena de sedimentos em suspenso (proveniente de eroso laminar), para evitar o assoreamento rpido do lago. Evitar reas de captao cultivadas com culturas anuais; Evitar locais com presena de sais ou minerais txicos e bacias de onde provenham gua com poluentes (dejetos de animais ou esgoto).

CARACTERSTICAS DO MACIO DE TERRATaludes recomendados para a barragem de terra: 3:1 a montante (lado em contato com a gua); 2:1 a jusante (lado seco); Largura mnima da crista= 2,5 m.

Representao dos taludes recomendadosCrista

2,5 mjusante1

montante

2:1

3:1

Justificativa da inclinao do taludeF

F

Fy

Fx

2:1

3:1

A componente Fx tem intensidade menor que F

ASPECTOS CONSTRUTIVOS: ENROCAMENTO

Recomenda-se a colocao de pedras sobre o o talude de montante para evitar que as ondas formadas no lago causem eroso no talude. http://www.dnr.state.wi. us/org/water/wm/dsfm/ dams/gallery.html

ASPECTOS CONSTRUTIVOS: CONTROLE DO NVEL DA GUAControle do nvel da gua na represa: Depois que a represa for construda, a vazo de base do curso dgua deve ser escoada por um dispositivo conhecido como caixa de nvel, que mantm o nvel da gua na altura prevista e deixa passar o excesso por uma tubulao enterrada sob o macio da barragem, chamada desarenador.

INVESTIGAES PRVIAS: VAZO DE BASE prtica comum construir um represamento temporrio do crrego com escavadoras hidrulicas e fazer passar toda a gua por um tubo para poder medir a vazo de base proveniente da bacia de captao. Vazo do tubo = Vazo do riacho A gua do tubo ser recolhida em um tambor de volume conhecido. Anota-se o tempo para que a gua escoada pelo tubo encha o tambor, em trs repeties. A vazo ser dada pela equao:

Q = Volume/Tempo mdio

CONTROLE DO NVEL DA GUA: CAIXA DE NVEL TIPO MONGE

MONGE

DESARENADOR






ASPECTOS CONSTRUTIVOS: EXTRAVASORExtravasor:Estrutura construda para escoar grandes vazes provenientes de precipitaes de grande intensidade que aconteam na bacia de captao, sem causar eroso ou transbordamento. Vazo escoada pelo extravasor: Q = C.i.A/360 (frmula racional)

ASPECTOS CONSTRUTIVOS: EXTRAVASOR

POSIO DO EXTRAVASOR EM RELAO BARRAGEM

ASPECTOS CONSTRUTIVOS: EXTRAVASOR

O EXTRAVASOR DIMENSIONADO PARA DAR VAZO AO ESCOMENTO SUPERFICIAL QUE VEM DA BACIA DE CAPTAO

HIDROELETRICIDADE

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Os impactos ambientais so potenciais alteraes provocadas pelo Projeto no meio ambiente e podem ocorrer em uma ou mais fases do Projeto: planejamento, construo e operao. At dcada de 70, na construo de barragens, no havia a preocupao de se considerar o impacto sobre o ambiente. S existia o binrio custo-benefcio.Embora, inicialmente, se verifique uma certa agresso ao ambiente com a construo duma barragem, h tendncia para um reequilibrio de fatores. Ao fim de alguns anos estabelece-se uma nova harmonia ambiental, especialmente no meio aqutico que surgiu.

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Impactos da construo : a construo de uma barragem provoca um grande impacto sobre a vida, as populaes e o meio ambiente da regio. A construo de uma barragem implica : 1) - Abertura de novos acessos que originam desflorestao e eroso; 2) - Poluio do rio atravs de: 2.1) - Sedimentos provenientes de escavaes; 2.2) - Construo e remoo de ensecadeiras; 2.3) - guas conspurcadas por centrais de betonagem; 2.4) - Vazamentos de leos; 2.5) - guas aquecidas; 2.6) - Detritos de varia ordem. 3) - Maiores riscos de fogos; 4) - Barulhos excessivos; 5) - Fumos, poeira e ps; 6) - Desequilbrio social devido chegada de numerosos elementos com outros hbitos e comportamentos.

MONTANTE

BARRAGENS Impacto no meio ambienteCHUVA

SOLO

Captao e tratamento

depsitos

SOLO RURAL

Zona industrial

Solo cultivado

PRODUTOS Solo explorvel

Resduos Qumicos Humanos e animais

Habitantes rurais

Zona urbana

pastagens

gado

SOLO CARREADO + GUA DEGRADADA + RESDUOS URBANOS + RESDUOS INDUSTRIAIS

JUSANTE

EXPORTAO

CHUV A

BARRAGENS Impacto no meio ambiente

MONTANTE

rea de cultivo e criao

rea de preservaoLago PLANTAS REA URBANA E INDUSTRIAL PEIXES

JUSANTE

CURSOS DGUA

Explorao

BARRAGENSImpacto no meio ambiente

PERDA DE FLORESTA

Perda de ecossistemas naturais. A perda de floresta no limitada rea inundada. Desmatamento tambm feito por pessoas retiradas da rea de submerso, junto com outras pessoas que vo rea por causa de suas estradas, mercado e oportunidades de emprego no agrcola (Schmink & Wood, 1992).Muito da margem do reservatrio tambm desmatado. O desmatamento por pessoas deslocadas pode ser ainda maior. Fatores no consideradas incluem a degradao da floresta nas ilhas e nas margens do reservatrio

BARRAGENSImpacto no meio ambienteLago formado pelas guas Terra : a criao de um lago inunda terra, a maioria das vezes solo arvel e obriga retirada dos agricultores. As terras marginais ao lago, embora no sejam inundadas, sero tambm afetadas, no s pela oscilao do nvel do lago, como tambm pela gua capilar. A descida do nvel pode provocar salinizao das margens, caso a gua ou as terras contenham sais.


Lago formado pelas guas

BARRAGENSO brao de Caraip do reservatrio que tem um tempo de reposio de sete anos, assim levando a pessma qualidade de gua com a decomposio da vegetao.

Deplecionamento anual expe grandes reas. Inundao sazonal fornece condies ideais para gerao de metano, assim como tambm


Lago formado pelas guas Se o lago abranger reas onde h estrangulamento de vales poder haver deslizamento de encostas.


Gases de efeito estufa. Um dos impactos de represas hidreltricas emisso de gases de efeito estufa, tais como o gs carbnico (CO2) e o metano (CH4). A energia hidreltrica freqentemente promovida pelas autoridades governamentais como sendo uma fonte limpa de energia, em contraste com combustveis fsseis (por exemplo, de Souza, 1996). Embora as contribuies de combustveis fsseis para o efeito estufa so bem conhecidas, as hidreltricas no esto livres de impacto. A relao impacto/beneficio, varia tremendamente entre represas, de acordo com a produo de energia delas.


Gases de efeito estufa.

Uma estimativa revisada das emisses de Tucuru (Fearnside, 2002) usa dados de emisso de metano informados por Rosa et al. (1996b,c, 1997) e reas cobertas de macrfitas baseadas em imagens de LANDSAT de 1988 interpretadas por Novo & Tundisi (1994).A rea de macrfitas maior nos primeiros anos de formao do reservatrio, contribuindo para um grande pulso de emisses de metano durante estes anos e para um impacto aumentado da gerao hidreltrica relativo aos combustveis fsseis, quando aplicado uma taxa de desconto aos impactos das emisses.


Gases de efeito estufa.A maioria do impacto de efeito estufa nos clculos vem do CO2 liberado pela decomposio area de madeira: em 1990, o CO2 contribuiu com 83% e o CH4 com 17%, se for considerado o potencial de aquecimento global de 21 para CH4 para o impacto de uma tonelada deste gs relativo a uma tonelada de CO2, usado pelo Painel Intergovernmental sobre Mudana de Clima (IPCC) (Schimel et al., 1996, p. 121).


ECOSSISTEMAS AQUTICOS A construo de barragem alterados radicalmente os ambientes aquticos tanto acima como abaixo da barragem. Antes de fechar a barragem, o rio sustenta uma diversidade de peixes. O Instituto Nacional de Pesquisas da Amaznia (INPA) identificou mais de 350 espcies de peixes em Tucuru. A diversidade de espcies de peixes na represa diminuiu drasticamente, com as comunidades sendo dominadas por algumas espcies (Leite & Bittencourt, 1991). As mudanas em abundncia de espcies de peixes resultaram em uma alterao radical da abundncia relativa de peixes nos diferentes nveis trficos.


ECOSSISTEMAS AQUTICOS Em Tucurui, enquanto os consumidores primrios tinham sido muito abundantes, a populao de predadores explodiu imediatamente depois do fechamento: no primeiro ano, piranhas (Serrasalmus, spp) representaram 40-70% dos peixes capturados em redes experimentais do INPA (Leite & Bittencourt, 1991). O domnio de predadores foi mantido durante os primeiros trs anos, embora alguns consumidores primrios e secundrios conseguirem se recuperar parcialmente.


ECOSSISTEMAS AQUTICOSEm janeiro de 1986 a biomassa de peixes tinha aumentado.

A produo pesqueira a jusante de Tucuru foi dizimada pela represa devido ambos m qualidade da gua que atravessa as turbinas e ao bloqueio da migrao de peixes (Carvalho & de Merona, 1986; Odinetz-Collart, 1987; veja Fearnside, 1999).

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Regime do rio : quando um rio barrado e sua gua desviadapara irrigao, h trechos do rio que ficam praticamente secos causando problemas:

1) - Alterao do regime do rio que fica com as condieshidrulicas modificadas; 2) - Morte dos peixes; 3) - Criao de passagens para animais selvagens que poder desequilibrar todos os ecossistemas; 4) - Se for uma fronteira internacional, criao de uma passagem clandestina de pessoas.


Deslocamento das populaes a formao de uma lagoa, num vale muito povoado, obriga ao deslocamento de populaes inteiras para outras regies e morte de povoados e vilas.

Inclusive deslocamento de povos indgenas e residentes ribeirinhos na rea de submersa. um processo traumatizante, que as melhores indenizaes no cobrem. A mudana de populaes tem , s custos superiores da prpria construo.


Eutrofizao : o enriquecimento de corpos de gua, parada ou estagnada, atravs de nutrientes trazidos por outras guas. O resultado um excessivo crescimento de algas com efeitos adversos na vida dos peixes. ]A eutrofizao excessiva da lagoa pode provocar o aumento desmesurado de flora aqutica comprometendo a vida til do lago. H casos em que tem comprometido a navegao em grandes lagos.

Quando as lagoas recebem esgotos domsticos ou industriais h uma eutrofizao rpida, de efeitos danosos.

BARRAGENSEvoluo de um lago para o estado eutrfico

Evoluo do estado de um lago por entrada de azoto e fsforo com origem em fontes pontuais e difusas em lagos, que poder ter em fase inicial oxignio e com boa qualidade do ponto de vista qumico (A), por ser receptculo das guas de escorrncia provenientes de todas as atividades existentes na respectiva bacia de drenagem (B) pode sofrer profundas modificaes quimicas e biolgicas, normalmente associadas entrada entrada de elevadas quantidades de nutrientes (C). O excesso destes elementos, com papel limitante na eutrofizao, conduz a uma elevada produtividade biolgica (D e E) com desenvolvimento de blooms de algas, atingindo frequentemente condies de anxia (F).

BARRAGENSEvoluo de um lago para o estado eutrfico

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Impacto na Dinmica Hidrosedimentolgica Um rio de caractersticas naturais possui uma dinmica hidrolgica prpria que resulta em uma morfologia peculiar. Qualquer modificao sofrida por este rio, resulta em uma mudana significativa no seu regime hidrolgico, sobretudo, em seu segmento a jusante. A magnitude do impacto da barragem depende de uma srie de caractersticas e aspectos, sendo pontuados os mais comuns, a partir dos estudos de Coelho (2007); Miranda (2001); Brandt (2000), Mller (1995) e Cunha (1995): Material parental (geologia da bacia e reservatrio); Caractersticas de relevo da bacia, inclusive, o fluvial; Geomorfologia fluvial de rios impactados por barragens; Produo de sedimentos (tipo); Clima predominante ao longo da bacia, considerando tambm a evaporao do espelho d`gua; Nmero de represas construdas ao longo dos rios (prtica comum no Brasil); Desvio/transposio das guas do leito/calha de rio para o sistema de aduo;

Tempo de residncia da gua no(s) reservatrio(s); Profundidade da qual a gua liberada da(s) barragem(s)/vertedouro(s); Passagem de sedimentos de fundo e superficial pela(s) barragem(s); Demandas de gua (atual e futura) da bacia, inclusive a jusante da(s) barragem(s)

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Fluxo de gua: refere-se descarga da gua que est relacionada com a morfometria da barragem, caractersticas do vertedouro (spillaway) e pela poltica ou padres de liberao de gua do reservatrio, classificadas de duas formas: o fio-de-gua (ou correrdo-rio) e armazenamento-liberao. Nesses, quando ocorrem mudanas significativas dos padres sazonais e anuais do clima, produzem efeitos mais expressivos a jusante das barragens como nos perodos extremos de estiagens prolongadas (liberao mnima de gua pelo vertedouro, comprometendo toda a dinmica fluvial), ou de cheias excepcionais (abertura de comportas/vertedouro, resultando em danos scioambientais, a exemplo das inundaes de municpios/comunidades). Nos reservatrios de armazenamento-liberao, independentemente do porte, produzem-se modificaes nos padres e fluxo do canal, afetando as caractersticas do sedimento do rio, nutrientes e qualidade de gua.


Fluxo de Sedimento:

Dependendo do porte do reservatrio, quantidades

substanciais de sedimento de fundo so barrados,passando somente uma pequena proporo aps a barragem. De acordo com Williams e Wolman (1984), a eficincia da armadilha de sedimentos dos reservatrios de grande porte analisados de praticamente 99%.


Impactos Geomorfolgicos

Com base nos estudos especficos de Cunha (1995),Brandt (2000) e de outros pesquisadores, foram relacionados, a seguir, outros efeitos geomorfolgicos que

ocorrem de forma interdependentes a jusante dasgrandes barragens, seguido do comentrio de cada um destes:


Eroses Marginais nos Canais Fluviais: A eroso marginal nos canais fluviais processa-se de modo contnuo e espontneo pela ao das correntes dos rios. Ela est diretamente associada s alteraes provocadas no interior das bacias hidrogrficas, a exemplo do efeito da conteno de sedimentos no reservatrio/barragem.A eroso marginal pode ser potencializada pela ao das ondas imediatamente a jusante das barragens, normalmente, estando associada aos fluxos artificiais caracterizados por altas variaes de descargas (operao da barragem).


Mudanas nos Processos Fluviais: Petts (1987) agrupou as mudanas no canal principal aps uma barragem em trs ordens. Mudanas de Primeira Ordem: ocorrem na carga do sedimento, na descarga, na qualidade de gua, no plncton, etc., descrevendo toda a entrada e alcance a jusante da barragem; Mudanas de Segunda Ordem: so alteraes na forma do canal, ajuste de seo transversal, da populao do macrofilas, etc.; Mudanas de Terceira Ordem: so mudanas nos peixes e em populaes invertebradas.


Mudanas na Declividade / Perfil Longitudinal: Promovidas pela construo de reservatrio so variadas e caso o efeito da conteno de sedimentos seja significativo, os processos fluviais reduziro a capacidade de transporte de sedimento podendo, promover um entalhamento do leito do rio imediatamente a jusante da barragem.

A esse respeito Cunha (1995, p. 214) destaca que, o entalhe do leito do rio tem incio junto barragem onde mais evidente a sua atuao, propagando-se para jusante com um avano na ordem de alguns quilmetros por ano, em rios de plancie, e de dezenas de quilmetros, nos rios da montanha.

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Mudanas na Declividade / Perfil Longitudinal: Promovidas pela construo de reservatrio so variadas e caso o efeito da conteno de sedimentos seja significativo, os processos fluviais reduziro a capacidade de transporte de sedimento podendo, promover um entalhamento do leito do rio imediatamente a jusante da barragem. A esse respeito Cunha (1995, p. 214) destaca que, o entalhe do leito do rio tem incio junto barragem onde mais evidente a sua atuao, propagando-se para jusante com um avano na ordem de alguns quilmetros por ano, em rios de plancie, e de dezenas de quilmetros, nos rios da montanha. Normalmente, o comportamento do processo erosivo a jusante das barragens extremamente elevado, provocando mudanas rpidas (entalhamento), decrescendo para jusante at predominar os processos de sedimentao e assoreamento.


Mudanas na Configurao em Planta (Planforn): A alterao da entrada da gua e sedimento logo aps as barragens, normalmente, induz mudanas na configurao do padro geomtrico do rio (planform). Schumm (1963) identificou que as sinuosidades dos canais esto caracterizadas por uma baixa relao entre a largura e a profundidade, e por uma porcentagem elevada do silte e argila no permetro do canal. Enquanto a carga da calha diminui, o canal torna-se mais estreito e mais profundo devido eroso. Tende-se a meandrar quando aumenta o dimetro das partculas do leito, ocorrendo o entrelaamento do segmento de gradiente com as descargas mais baixas (BRIDGE, 1993).


Mudanas na Forma do Leito: As mudanas no tamanho de gro so acopladas tambm como mudanas na forma de leito. Por exemplo, uma calha plana foi observada no rio de Cowlitz, nos

EUA, notando a ocorrncia de dunas em conseqnciada inclinao aumentada e o tamanho do material da calha diminudo (BRADLEY e MCCUTCHEON, 1987).

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Reflexos nos Tributrios a Partir das Alteraes no Canal Principal: Um dos maiores efeitos das mudanas dos canais principais nos tributrios so as mudanas do nvel de base. Em grande parte dos casos, o abaixamento do nvel de base se d devido s mudanas no perfil transversal e longitudinal do canal principal no trecho a jusante da barragem. Germanoski e Ritter (1988) apontam algumas razes para estas alteraes: (1) a degradao do leito do canal abaixar o nvel do fluxo do tronco principal do rio afetando toda a descarga; (2) o canal alarga-se pela eroso do banco do rio (assoreamento); e (3) se o regulamento do fluxo pela barragem for significativo, o pico da descarga do rio realizar-se- sempre fora da fase do pico de descargas dos tributrios. O ltimo efeito (3) foi notado no Canad, onde os tributrios se ajustam, degradando seus leitos prximos do canal principal (KELLERHALS e GILL, 1973).

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Reflexos nos Tributrios a Partir das Alteraes no Canal Principal: Um dos maiores efeitos das mudanas dos canais principais nos tributrios so as mudanas do nvel de base. Em grande parte dos casos, o abaixamento do nvel de base se d devido s mudanas no perfil transversal e longitudinal do canal principal no trecho a jusante da barragem. Germanoski e Ritter (1988) apontam algumas razes para estas alteraes: (1) a degradao do leito do canal abaixar o nvel do fluxo do tronco principal do rio afetando toda a descarga; (2) (2) o canal alarga-se pela eroso do banco do rio (assoreamento); e (3) (3) se o regulamento do fluxo pela barragem for significativo, o pico da descarga do rio realizar-se- sempre fora da fase do pico de descargas dos tributrios. (4) O ltimo efeito (3) foi notado no Canad, onde os tributrios se ajustam, degradando seus leitos prximos do canal principal (KELLERHALS e GILL, 1973).

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Transferncia de Sedimentos do Continente para o Oceano: Walling (2006), a partir da reunio de trabalhos e de anlises de dados de sries histricas, evidencia os impactos humanos que afetam a transferncia de sedimentos continente-oceano, destacando os reservatrios como uma das principais intervenes em canais fluviais responsveis pela reduo no transporte de carga de sedimentos dos grandes rios do mundo. Walling (2006, p. 4) ressalta o caso do rio So Francisco - Brasil. Um exemplo marcante deste perodo a barragem de Assuan, concluda por volta 1969 no rio Nilo - Egito com o barramento de 111 metros de altura, 3.600 metros de extenso e um reservatrio com a capacidade de armazenar 163 milhes de metros cbicos de gua, considerada um marco na engenharia de barragens, pelos mtodos e tcnicas empregados.

Por outro lado, essa barragem provocou uma srie de impactos ambientais tais como: perda da fertilidade dos solos a jusante do reservatrio, acelerao da eroso na plancie aluvial, evaporao, infiltrao de gua, aumento na sanilidade dos solos, entre outros (LAVENREWANDERLEY, 1983).

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Aumento da Instabilidade Junto Foz do Rio e Reflexos no Perfil Praial Adjacente: Modificaes no regime fluvial, como reduo das vazes e carga de sedimentos ocorridas a jusante, podem so refletidas a longas distncias da barragem, podendo afetar a desembocadura. Cunha (1995) chama a ateno para os possveis efeitos na linha de costa, em funo da diminuio da carga de

sedimentos, provocada pelo fechamento da barragem que altera o perfillongitudinal do rio e dos seus afluentes, adaptando-se ao novo regime hidrolgico. Caso a reduo de descarga/vazo e sedimentos ocorra de forma significativa na desembocadura do rio com o mar, poder causar efeitos na dinmica do litoral (transporte longitudinal de sedimentos), desencadeando, com o passar dos anos, processos de eroso praial pela reduo de aporte sedimentar do rio retido na barragem e ao longo do canal principal aps a UHE.

BARRAGENSImpacto no meio ambiente Avano da Cunha Salina / Alterao do Solo: Nos perodos crticos como os de estiagens prolongadas, h normalmente, a reduo da vazo aps o reservatrio que, associada a uma baixa declividade do rio nas adjacncias de sua desembocadura com o mar, propiciam a penetrao da gua salgada. Cunha (1995, p. 200) exemplifica casos dos rios Zambeze em Moambique e Dnieper na Rssia, nos quais o avano da cunha de gua salgada provocou, em conseqncia, a acidez dos solos e a reduo de sua fertilidade. Outro exemplo, citado por Monteiro (1988 apud CUNHA, 1995) o de Portugal que, em decorrncia da construo da barragem de Crestuma, promoveu o avano da sanilidade da gua, comprometendo o abastecimento e os solos da cidade do Porto. No Brasil, h o destaque para o Rio So Francisco, notando-se um alcance maior da mar rio acima em conseqncia da regularizao das vazes das usinas hidreltricas a montante (FONTES, 2002).


Sedimentos :

Bofete junho 2008




Mudana de clima :Uma barragem pode alterar as condies climticas estritamente locais .


Antropologia : A futura lagoa poder destruir antigos povoados ou cemitrios de indiscutvel valor histrico. A inundao de um cemitrio um forte motivo para resistncias.

Igrejas so bandeiras para a resistncia implantao de uma barragem.


Esttica : Raramente uma barragem no melhora a paisagem.

Um espelho de gua, entre montanhas, sempre umagradvel cenrio. Hoje h a preocupao de melhorar todo o sistema paisagstico atravs da implantao de florestas adequadas.


Estratificao trmica : Num lago as temperaturas ficam estratificadas de

acordo com as profundidades. Cada estrato possuisuas caractersticas prprias de fauna e flora. A oscilao brusca da gua e a eutrofizao podem

alterar todo o equilbrio da temperatura.


Inundaes : especialmente em centrais hidroeltricas existe o efeito de grandes descargas peridicas, em pocas de estio, o que pe em alvoroo as populaes a jusante.


Peixe : em todas as lagoas pode ser praticada a piscicultura com bons resultados.Quando o lago de grandes dimenses obrigatria a construo de passagens e escadas para peixes. Estas escadas permitem a passagem do peixe do lago para o rio e vice-versa.


Florestas sujeitas a fogos : quando o acesso ao lago permitido torna-se grande o risco de incndios nas florestas que margeiam os lagos ou que ocupam a sua bacia hidrogrfica.

A perda de florestas ir ocasionar um aumento do coeficiente de escoamento provocando eroso e consequente assoreamento do lago. Em muitas barragem criado o servio especial de incndios.

BARRAGENSImpacto no meio ambienteDoenas veiculadas pela gua : ao construir-se uma barragem, deve merecer especial ateno a parte referente a doenas por veiculao hidrica, em especial as doenas veiculadas pela gua parada so: Esquistossomose (ou bilharziose) o caracol o hospedeiro desta doena cujo ciclo inclui o homem. Entomolgicos: Malria ou paludismo, transmitida por um mosquito cuja larva tem o seu incio em guas estagnadas. Oncocercose, transmitido por um mosquito que gosta de viver em guas batidas (cachoeiras, quedas de gua). Esta doena pode provocar a cegueira.


entomolgicos

Represa de Jurumirim jan/2009


Mercrio: Metilizao de mercrio, com conseqncias potenciais de sade pblica, srias para a populao local e para consumidores de peixe em centros urbanos como Belm.


Sismicidade induzida : hoje um consenso que os grandes corpos de gua de barragem podem produzir pequenos sismos, a muitos quilmetros de distncia e

em regies completamente estranhas baciahidrogrfica do rio onde se situa a barragem.


Qualidade da gua no reservatrio

quando um rio represado altera-se a qualidade da gua.Com efeitos benefcios apontamos a reduo da turbidez, da dureza, da cor, do DBO e diluio dos poluentes. Mas h efeitos adversos como a pouca aerao que provoca o aumento das algas e estratificao trmica.


Qualidade da gua no reservatrioA qualidade da gua no reservatrio um grande problema. Por causa da vegetao que decompe na represa, tanto de restos da floresta deixados em p quando foi enchido o lago como de macrfitas que proliferaram na superfcie, a gua fica cida e anxica (Garzon, 1984). Isto torna a gua inadequada para muitas espcies de peixes.

BARRAGENSImpacto no meio ambiente jusante do reservatrio

modificao na composio qumica da gua (modificao no teor de oxignio e na cor) provocada por fora da cadeia alimentar, mudana na composio bitica (fito, zooplncton e ictiofauna) e acarretando uma srie de conseqncias nas atividades produtivas da regio; modificao no teor do oxignio, no perodo da estiagem, provocado pela sensvel diminuio da vazo afluente ao reservatrio. Nesse caso a importncia do volume turbinado total, sem oxignio, passa a ser cada vez mais preponderante na composio do volume total liberado a jusante, implicando inmeras conseqncias ambientais e scio-ambientais;

BARRAGENSImpacto no meio ambiente jusante do reservatrio

desaparecimento de determinadas espcies de peixe, avaliado como um fator de desorganizao da pesca artesanal e de subsistncia e do aumento de ndice local; de morbidade, face menos ingesto de protenas por parte da populao de mais baixa renda; alteraes na ocupao territorial da regio.


MEDIDAS MITIGATRIAS SALVAMENTO ARQUEOLGICO Arqueologia : a lagoa pode inundar obras antigas de valor incalculvel. Foi o que sucedeu com a barragem em Tucuru. Como parte dos esforos da ELETRONORTE para mitigar os impactos, foram identificados 24 locais arqueolgicos na rea de submerso. A ELETRONORTE colecionou 27.369 peas cermicas e 4.446 peas lticas, que foram depositadas no Museu Paraense Emlio Goeldi, em Belm. Uma amostra de carvo de um dos locais foi datada como sendo de 70-1000 DC (Brasil, ELETRONORTE, 1985, p. 28).


MEDIDAS MITIGATRIAS SALVAMENTO DA FAUNA

Em Tucuru, a ELETRONORTE colecionou 284.000 animais, principalmente mamferos e rpteis, na operao de salvamento de fauna conhecida como Operao Curupira. Esta operao volumosa teve mais de 600 participantes diretos, dezenas de barcos, alm de helicpteros, rdios, e instalaes para a triagem e quarentena dos animais colecionados.Gribel (1993) comparou o nmero e biomassa de mamferos colecionados com os encontrados em estudos de florestas amaznicas em outros locais, e concluiu que apenas uma porcentagem pequena dos mamferos que foram capturados.


MEDIDAS MITIGATRIASSALVAMENTO DA FAUNA O enchimento do lago pe os animais em pnico e obriga-os a refugiarem-se nas poucas ilhas temporrias, que s vezes surgem, nos pontos mais altos. A captura, e posterior libertao em outros locais, cara e morosa e por isso negligenciada. por isso que a maioria das vezes, estas operaes so levadas a cabo por entidades mundiais.

Foi o que sucedeu na barragem de Porto Primavera.Infelizmente apesar de todos os esforos, sempre perecem milhares de animais.


MEDIDAS MITIGATRIASSALVAMENTO DA FAUNAEm Tucuru, at mesmo os que foram capturados e soltos no foram poupados durante muito tempo. Um problema o estado estressado e debilitado dos animais na hora da soltura. Outro problema que, mudando os animais de lugar faz com que eles entram em competio com populaes de animais j presentes na rea de soltura.

No caso de Tucuru, o prolongamento adicional de vida dos animais salvos pela Operao Curupira em 1984 era mais efmero ainda: um relatrio de pesquisa de campo de 1986 pela ELETRONORTE indica que todas as reservas criadas para receber a fauna salva, tinham sido invadidos por madeireiros e caadores (Monosowski, 1990, p. 33).


MEDIDAS MITIGATRIAS BANCO DE GERMOPLASMO Criao de um banco de germoplasmo tambm foi considerada uma medida mitigatria. Este projeto, levado a cabo pelo INPA, espcimes plantados de espcies de rvore diferentes coletadas na rea de submerso em 28 parcelas de 2,4 ha em uma ilha no reservatrio perto da barragem. Somente uma pequena parte de uma parcela recebeu alguma manuteno. A sede da rea serviu principalmente como um ponto de piquenique para funcionrios de alto-nvel da ELETRONORTE lotados em Tucuru, e como uma parada para recepo de visitas que eram mostradas atividades ambientais na rea.

BARRAGENS

A Barragem de Tucuru.

BARRAGENS

Principais impactos meio fsico Programa/medidas mitigadoras Reteno de sedimentos Monitoramento nos reservatrios hidrossedimentolgico Alterao da qualidade das Desmatamento das guas gua que sero inundadas minimizando a decomposio da biomassa Monitoramento limnolgico impactos

BARRAGENS

Principais impactos meio bitico impactos Interrupo das rotas migratrio de peixes Alterao na estrutura da comunidade de peixes e consequente alterao na pesca Programa/medidas mitigadoras Implantao de estrutura para transposio de peixes Monitoramento Monitoramento

BARRAGENS

Principais impactos socioeconmicoimpactos Inundao das localidades Interferncia na atividade de garimpo ou mineral Programa/medidas mitigadoras Remanejamento e apoio populao atingida Negociao com entidade representativas

BARRAGENS outorgaPoltica de Recursos Hdricos do Brasil Cdigo de guas (Decreto n. 24.643, de 1934 ) Constituio Federal de 1988

Art. 21, XIX - SNGRH e Critrios de Outorga Art. 20, III (bens da Unio) e Art. 26, I (bens dos Estados) Lei n. 9.433, de 8 de janeiro de 1997

Criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hdricos Estrutura e Integrantes Instituiu a Poltica Nacional de Recursos Hdricos Fundamentos e Instrumentos Lei n. 9.984, de 17 de julho de 2000 Criou a Agncia Nacional de guas - ANA

BARRAGENS outorgaDominialidade das guas Cdigo de guas (1934) guas Pblicas, Comuns e Particulares

Constituio Federal de 1988 Bens da Unio (Art. 20, III, VIII e IX) guas superficiais*, potenciais hidrulicos e guas minerais

Bens dos Estados (Art. 26, I) guas superficiais** e as guas subterrneas * Banhem mais de um Estado, sirvam de limites com outros pases ou sejam decorrentes de obras da Unio ** Mananciais hdricos localizados integralmente dentro do Estado ou do DF

BARRAGENS outorga

BARRAGENS outorga

O que Outorga o instrumento legal que assegura ao usurio o direito de utilizar os recursos hdricos. Garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da gua. Por que o poder pblico instituiu a outorga A partir da constituio de 1998 as guas se tornaram de domnio pblico, tendo sido necessrio que o poder pblico estabelecesse um instrumento atravs do qual pudesse autorizar o uso dos recursos hdricos.

BARRAGENS outorga

De forma Geral as outorgas atendem a uma das Situaes : Uso para lanamento, afastamento e depurao de efluentes Uso como Fator de Produo, s

apostila de hidrologia/barragens

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