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8/15/2019 Aula Barragens.pdf

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Barragem pode ser definida como sendo um elemento

estrutural, construída transversalmente à direção de

escoamento de um curso d’água, destinada a criação deum reservatório artificial de acumulação de água.

Geologia Aplicada à Engenharia


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Atrás da finalidade de acúmulo de água pode haver motivos maisrelevantes para a concepção de uma barragem, tais como:

Controle de cheias – devido à ocupação humana e à degradação da baciaàs vezes há necessidade de reter temporariamente grandes volumes de

água para evitar inundações;

Rejeitos de minerações – estas barragens servem para conter as águasprovenientes das minerações, a fim de evitar que as substâncias químicasinvadam os mananciais;

Correção torrencial – embora de pequeno porte destinam-se a mudar oregime do rio, diminuindo sua velocidade que é causadora de erosões;


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Atrás da finalidade de acúmulo de água pode haver motivos maisrelevantes para a concepção de uma barragem, tais como:

Conservação de água – destinam-se a armazenar as águas pluviaisficando com uma reserva apta para qualquer período de carência de água;

Controle de poluição – para captação de resíduos, geralmente anexadasna barragem principal, com a finalidade de desviar uma parcela eestabelecer uma qualidade melhor ao final do curso;

Navegação – proporcionando navegabilidade em uma região para facilitar

o transporte.

Ainda podem ser utilizadas para Irrigação e aproveitamento hidrelétrico.


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Vísta aérea de uma barragem de rejeitos utilizada emmineração.


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Barragem de rejeitos com revestimento interno de lona.


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Para ser classificada como Grande Barragem, a barragem

deve ter altura maior ou igual a 15 metros, a partir de seualicerce, de acordo com a Comissão Internacional de

Grandes Barragens.

Se a barragem tiver entre 5 e 15 metros de altura e seu

reservatório tiver capacidade superior a 3 milhões de m3,

também é classificada como Grande Barragem.

Partindo-se desta definição, existem hoje no mundo cerca de

50.000 grandes barragens.


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ELEMENTOS DE UMA BARRAGEM:

Paramentos – as superfícies mais ou menos verticais que limitam o corpo dabarragem: o paramento de montante, em contato com a água, e o paramento de

jusante;

Encontros – as superfícies laterais de contato com as margens do vale;

Fundação – a superfície inferior de contacto com o fundo vale;

Descarregador de cheia – o órgão hidráulico para descarga da água emexcesso na albufeira em período de cheia;

Tomadas de água – os órgãos hidráulicos de extração de água da albufeirapara utilização;


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Descarregador de fundo – o órgão hidráulico para esvaziamento da albufeiraou manutenção do caudal ecológico a jusante da barragem;

Eclusas – órgão hidráulico que permite à navegação fluvial vencer o desnívelimposto pela barragem;

Escada de peixes –

órgão hidráulico que permite aos peixes vencer o desnívelimposto pela barragem;

Vertedouro - O vertedouro serve para escoar a água em excesso que chega aoreservatório durante o período de chuvas;


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Necessidade de núcleo central: Quando o solo original não for de boaqualidade, deve ser construído um núcleo central no maciço com material

granular adequado trazido de outro local, para evitar a infiltração de água pelocorpo da barragem.


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1. Reservatório ou lago (albufeira): Surge quando a água do rio é represadapela construção de uma barragem.

2. Barragem: É uma estrutura construída no leito de um rio, permitindoacumular água. Pode ser de terra, enrocamento, alvenaria ou concreto.

3. Vertedouro: Permite o controle do nível da água do reservatório,principalmente em períodos de cheias. Pode ter ou não comportas.

4. Tomada d’água: É a estrutura que permite a condução da água doreservatório para adução das turbinas. Equipada com comportas de fechamento

e grades de proteção.

5. Conduto Forçado: É a canalização que conduz água, sob pressão, para asturbinas. Podem ser externos ou subterrâneos.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE CONCRETO

Os tipos mais comuns destas barragens são:

-barragem de concreto gravidade;

-barragem de concreto em arco;

- barragem de contrafortes..


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE CONCRETO “GRAVIDADE”

São constituídas por uma parede de concreto que resiste pelo própriopeso à impulsão da água e transmite as solicitações à fundação.

Possui estabilidade devido ao peso e largura da base adequada àresistência da fundação. Os principais esforços atuantes são: peso doconcreto, pressão da água no paramento de jusante, pressão da águano paramento de montante, peso da água no paramento de jusante esub-pressão.Essas forças podem causar rupturas de tombamento ou dedeslizamento, sendo o deslizamento o mais comum.

Uma barragem resiste a todas as forças através do seu peso, daí onome gravidade. Em consequência a barragem deve ser maciça com omaterial construtivo apresentando densidade elevada.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE CONCRETO “GRAVIDADE”


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGEM EM ARCO

A forma em curva faz com que as pressões sejam transferidas para asombreiras. É um tipo de barragem que exige grande escavação paraatingir a rocha sã e para garantir geometria adequada.

A estabilidade depende da geologia, principalmente das descontinuidades.

Podem ser curvas só em planta ou planta e perfil (duplo arco). Sãoinseridas em vales estreitos ou gargantas (canyons) e as fundações e

ombreiras terão que ser de rocha sólida e muito compacta, pois parte doimpulso é transmitido para as ombreiras devido à ação do arco da secção.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGEM EM ARCO

O consumo de concreto é muito menor do que nas do tipo gravidade deigual altura e consequentemente o custo é menor .


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGEM EM ARCO


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGEM EM ARCO

As forças que atuam numa barragem em arcosegundo (Costa & Lança, 2011) são:

a) Impulso Horizontal;

b) Altura das ondas;

c) Forças sísmicas;

d)Pressão ascensional.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGEM EM CONTRAFORTES

Também é uma barragem de concreto e possui estrutura semelhante àbarragem de gravidade, porém com o uso de contrafortes para suavizar aestrutura. Gera um aumento de compressão na fundação.

Exige maior tratamento das fundações, como tirantes e injeção de calda decimento. Possibilita uma maior economia de concreto, mas necessitacontrole geológico maior.


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USINA HIDRELÉTRICA DE 3 GARGANTAS - CHINA


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE TERRA

A grande vantagem da barragem de terra é que a mesma não é exigente,ela molda-se a quase todas as fundações e, com modernas técnicas demecânica dos solos e terraplanagens, aceita uma enorme variedade desolos.

Existem barragens de terra com mais de 3km de extensão e com mais de200m de altura. Segundo Costa, 2001, a grande vantagem das barragensde terra sobre as outras é que podem ser construídas sobre quase todotipo de fundação.

São relativamente baratas e não exigem pessoal muito especializado.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE TERRA HOMOGÊNEAS

As barragens de terra homogênea são as construídas com apenasum tipo de material. Neste caso, o material da área de empréstimo,

quando compactado, deve apresentar baixo coeficiente depermeabilidade.


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE TERRA HOMOGÊNEAS


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE TERRA ZONEADAS

As barragens de terra zoneadas são aquelas, em que por falta deárea de empréstimo com material argiloso suficiente para a

construção de todo o aterro, priorizasse a utilização deste material,no centro (núcleo argiloso). Neste caso, havendo um núcleo

argiloso, os taludes podem ser construídos com material maispermeável.


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TIPOS DE BARRAGENS:


TIPOS DE BARRAGENS:


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TIPOS DE BARRAGENS:BARRAGENS DE TERRA ZONEADAS


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TIPOS DE BARRAGENS:BARRAGENS DE TERRA ZONEADAS


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TIPOS DE BARRAGENS:

BARRAGENS DE ENROCAMENTO

As barragens de enrocamento são aquelas que são construídas commateriais rochosos de diversas granulometria. Neste caso, a

Impermeabilização do maciço é garantida por um núcleo argilosoimpermeável, e/ou parede de concreto construída sobre o talude demontante

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BARRAGENS DE ENROCAMENTO


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TIPOS DE BARRAGENS:BARRAGENS DE ENROCAMENTO


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TIPOS DE BARRAGENS


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TIPOS DE BARRAGENS:BARRAGENS DE ENROCAMENTO

TIPOS DE BARRAGENS:


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BARRAGENS DE TERRA

Barragem de terra. Belo Monte- PA.


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