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Comissão Internacional de Grandes Barragens

Um Livro Educativo que Explica como as BarragensAjudam a Administrar a Água do Mundo

A Comissão Internacional de Grandes Barragens (CIGB) foi fundada em Paris, em 1928.

(n.1)É composta atualmente de 88 países e 10 mil membros individuais: empresas de Engenharia, Consultores, Construtores, Empreiteiras, Cientistas, Pesquisadores, Engenheiros, Professores Universitários, Governos, Instituições Financeiras, Associações..

A CIGB é a organização profissional líder na área de barragens, promovendo a tecnologia de engenharia de barragens e apoiando o desenvolvimento e a gestão dos recursos hídricos de maneira social e ambientalmente responsáveis para atender à demanda mundial.

A CIGB é um fórum para o intercâmbio de conhecimento e experiência em engenharia de barragens. Com uma assembléia anual em um país diferente a cada ano, e um congresso a cada três anos, acumulou quase um século de conhecimentos.

A busca permanente pelo progresso é organizada por meio de 24 Comitês Técnicos e 500 especialistas em temas específicos. A CIGB também promove a conscientização do público quanto ao papel benéfico das barragens no desenvolvimento sustentável e na gestão dos recursos hídricos mundiais.

A CIGB é líder em sua área, estabelecendo padrões e diretrizes para garantir que as barragens sejam construídas com segurança, economia, e de maneira ambiental e socialmente sustentáveis.

Sobre a CIGB

As informações, análises e conclusões deste documento não têm respaldo legal e não devem ser consideradas substitutivas de

regulamentos oficiais com força de lei. Elas são dirigidas ao uso de profissionais experientes que estão aptos a julgar sua

pertinência e sua aplicabilidade, e a aplicar com precisão as recomendações a qualquer caso particular.

Este documento foi redigido com a máxima atenção. À luz do ritmo das mudanças na área de ciência e tecnologia, entretanto,

não podemos garantir que cubra todos os aspectos dos tópicos discutidos.

Isentamo-nos de toda e qualquer responsabilidade em relação a como as informações contidas neste documento serão

interpretadas e utilizadas, e não aceitaremos nenhuma responsabilidade por quaisquer danos ou prejuízos resultantes de tais

informações.

Por favor, não continue a ler este documento a menos que aceite este termo de responsabilidade sem reservas.

AVISO – TERMO DE RESPONSABILIDADE:


&As BARRAGENSa Água do Mundo

Um Livro Educativo que Explica como as BarragensAjudam a Administrar a Água do Mundo

Com imenso contentamento, o Núcleo Regional do Paraná do Comitê Brasileiro de

Barragens – CBDB traz a público esta tradução para o português do livro original em

inglês intitulado Dams & The World´s Water – An Educational Book that Explains how

Dams Help to Manage the World´s Water.

Trata-se de publicação elaborada por especialistas* que compõem o Comitê de

Conscientização e Educação do Público (Committee on Public Awareness and Education)

da Comissão Internacional de Grandes Barragens (ICOLD – International Commission on

Large Dams – CIGB Commission Internationale des Grands Barrages).

O trabalho decorreu de um pedido feito àquele Comitê pelo Eng. Cássio B. Viotti,

brasileiro, Presidente da CIGB à época. Em resposta, seus integrantes, percebendo a

importância e o alcance do desafio lançado, se doaram à tarefa com esmero e dedicação,

de cujos resultados poderão os leitores aqui desfrutar. Nossas congratulações a eles e a

seus colaboradores pela autoria desta magnífica obra.

Como sabemos, a água é elemento essencial à vida, em todos os seus aspectos, e,

portanto, sustentáculo da civilização humana. A necessidade de dispor

permanentemente da água em muitas situações se confronta com a escassez provocada

pelas inconstâncias do ciclo hidrológico. Para superar essa dificuldade, o engenho

humano criou formas para armazenamento e distribuição controlada da água ao longo

do tempo, utilizando obstáculos artificiais aos cursos de água: as barragens.

O livro busca, então, esclarecer o público em geral, de modo simplificado e com rigor,

acerca dos “fatos básicos sobre o papel benéfico das barragens para o armazenamento e

gestão da água, produção de alimentos, geração de eletricidade e proteção contra

enchentes”.

Desses esclarecimentos, nos desperta especial atenção a possibilidade do emprego

de barragens no controle de enchentes (item 11.3), predicado que, embora não seja por

nós desconhecido, poderia ser mais intensamente aproveitado, considerando a

recorrência de inundações que há tempos assolam várias regiões do Brasil.

Nesse sentido, o texto discorre sobre a água, seus usos, população, demandas e

distribuição no mundo, bem como trata da construção e operação de barragens em face

das sérias e desafiadoras questões ambientais. Lança também um olhar para o futuro,

antevendo as necessidades de água para o século XXI e relembrando a possibilidade do

uso múltiplo dos reservatórios formados por barragens. Leva em consideração a

afirmação da ONU de que a gestão de recursos hídricos mundiais é um ingrediente

“BARRAGENS E A ÁGUA NO MUNDO”

* Ver nominata ao final da tradução

APRESENTAÇÃO DA EDIÇÃO BRASILEIRA

- Um livro educacional que explica como as Barragens ajudam

no gerenciamento da água no mundo -

I

essencial à consecução de todas as Metas de Desenvolvimento do Milênio, o que inclui o

combate à fome e à pobreza, e a melhora das condições de saúde da população.

Assim, o Núcleo Regional do Paraná cumpre seus propósitos de compartilhar

conhecimentos acumulados e de divulgar as realizações do CBDB e da CIGB à sociedade,

com especial atenção à comunidade técnica atuante na engenharia de barragens, que

terá desta publicação uma resenha atual centrada na gestão de recursos hídricos. Do

mesmo modo, se espera que este livro seja proveitoso para universitários e alunos de

escolas técnicas do Paraná e do Brasil.

A tradução deste livro tornou-se realidade graças ao patrocínio da ITAIPU Binacional,

por meio da dedicada atuação de sua Assessoria de Comunicação Social, que contou com

o apoio técnico do CEASB - Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens,

órgão vinculado à Fundação Parque Tecnológico Itaipu (FPTI), e ao inestimável apoio

institucional da COPEL - Companhia Paranaense de Energia e da Companhia Paranaense

de Saneamento SANEPAR, empresas sócias do CBDB no Estado do Paraná.

Manifestamos nossa gratidão a todas as pessoas que, de algum modo, contribuíram

para a realização deste trabalho, em particular aos ex-diretores e sócios do CBDB

vinculados ao Núcleo Regional do Paraná.

Especialmente, por terem tomado as decisões que viabilizaram a publicação, nosso

reconhecimento e gratidão a Luiz Berga e Michel de Vivo, respectivamente Presidente e

Secretário-Geral da CIGB, Edilberto Maurer, Presidente do CBDB, Jorge Miguel Samek,

Diretor Geral Brasileiro da ITAIPU Binacional, Rubens Ghilardi, Presidente da COPEL e

Stênio Jacob, Presidente da SANEPAR. De igual modo, nossos agradecimentos à Texto Faz

Comunicação, pela tradução, a Gilmar Antonio Piolla, Assessor de Comunicação Social da

ITAIPU, pelo gerenciamento técnico da edição, e a Pedro Paulo Sayão Barreto,

Superintendente do CBDB, pelas informações e subsídios setoriais fornecidos.

Por fim, espera-se que, ao verter este livro para o português, seja ampliada a

propagação de seus conteúdos, proporcionando aos leitores não somente conhecer e

utilizar as informações disponíveis, mas primordialmente sobre elas refletir.

Boa leitura a todos!

A Diretoria

Núcleo Regional do Paraná do CBDB

“O consumo de água tem crescido no último século a um ritmo mais de doze

vezes superior ao da população mundial. Por esse motivo, a gestão sustentável,

eficaz e equitativa de recursos hídricos cada vez mais escassos será o desafio

chave para os próximos cem anos.” (FAO)

22 de março – Dia Mundial da Água (ONU-1993)

II

ICOLD - CIGBDiretoria

Presidente:Secretário-Geral:Vice-Presidentes:

Luis Berga (Espanha)M. de VivoN. Matsumoto (Japão)M.Bartsch (Suécia)E. Maurer (Brasil)B. Tardieu (França)A. Marulanda (Colômbia)P. Mulvihill (Nova Zelândia)

COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS - CBDBDiretoria

Presidente:Vice-Presidente:Diretor Técnico:

Diretor de Comunicações:Diretor Secretário:

Diretor Adjunto:Diretor Adjunto:

Superintendente:

Edilberto MaurerErton CarvalhoBrasil Pinheiro MachadoMarcos Luiz VasconcellosPaulo Coreixas JuniorCássio Baumgratz ViottiArmando José da Silva NetoPedro Paulo Sayão Barreto

NÚCLEO REGIONAL DO PARANÁ - NRPDiretoria

APOIO INSTITUCIONAL

PATROCÍNIO

TraduçãoTexto Faz Comunicação S/S Ltda.

OrganizadorMiguel Augusto Zydan Sória

Assessoria de Comunicação Social - CS.GBFundação Parque Tecnológico Itaipu - FPTI

CEASB - Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens

Diretor Regional:Secretário:

Tesoureiro:

BINACIONAL

Miguel Augusto Zydan Sória José Marques Filho Paulo César Akhasi

- CRÉDITOS DA EDIÇÃO BRASILEIRA -

AS BARRAGENS E A ÁGUA DO MUNDOUm livro educativo que explica como as barragens ajudam a administrar

a água do mundo

Título original em inglêsDams & The World´s Water

An Educational Book that Explains how Dams Help to Manage the World´s Water

COMISSÃO INTERNACIONAL DE GRANDES BARRAGENSICOLD – International Commission on Large Dams

CIGB – Commission Internationale des Grands Barrages2008

III

(n.1) pg. interna capaA CIGB é representada no Brasil pelo Comitê Brasileiro de Barragens -

CBDB.

(n.2) pg. 18 O pé é uma unidade de medida de comprimento utilizada no sistema anglo-

saxão, 1 pé [ft] = 0,3048m (metros), aproximadamente, ou 12 polegadas (1 polegada [in] = 2,54cm); o Brasil utiliza as unidades de medida do Sistema Internacional de Unidades (SI) (Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa, versão 1.0.5a, 2002; e disponível em <http://www.inmetro.gov.br/metlegal/resolucao11.asp>, acesso em 11 mar. 2009).

(n.3) pg. 21 Concreto Compactado a Rolo, conhecido no Brasil pela sigla CCR.

(n.4) pg. 28 A altura de uma barragem é determinada do ponto mais baixo da sua

fundação principal até a crista, conforme critério do Registro Mundial de Barragens (RMB); são consideradas, portanto, incluíveis no RMB as barragens que possuam altura de 15 metros (independentemente do volume de água armazenável em seu reservatório) ou também as que possuam altura variável entre 10 e 15 metros, desde que tenham capacidade de armazenar mais de 3 milhões de metros cúbicos de água em seu reservatório.

(n.5) pg. 34 Usualmente denominadas no Brasil como Linhas de Transmissão (LTs).

(n.6) pg. 34 No Brasil, a hidreletricidade responde por 85% da oferta nacional de energia elétrica (Dados do Ministério de Minas e Energia do Brasil, ano 2007. Disponível em <http://www.mme.gov.br/site/menu/select_main_menu_item.do?channelId=1432&pageId=15043>, 0. Energia em 2007 - Resultados Finais - NOVO. Acesso em 11 mar.2009).

(n.7) pg. 34 No Brasil, as fontes renováveis respondem por 89% da oferta nacional de energia elétrica (85% de hidrelétricas e 4% de outras fontes), sendo que no mundo esse percentual é de apenas 18% (Dados do Ministério de Minas e Energia do Brasil, ano 2007. Disponível em <http://www.mme.gov.br/site/menu/select_main_menu_item. do?channelId=1432&pageId=15043>, 0. Energia em 2007 - Resultados Finais - NOVO. Acesso em 11 mar.2009).

(n.8) pg. 37 No Brasil, a Lei nº 9.433, de 08.01.1997, entre várias disposições define que a bacia hidrográfica é a unidade territorial de gestão de recursos hídricos, e institui a criação dos Comitês de Bacias Hidrográficas, dentro do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (Disponível em <http://www.planalto.gov.br/ ccivil_03/Leis/L9433.htm>. Acesso em 11 mar.2009).

(n.9) pg. 50 No original em inglês consta “...it will produce 18,200MW...”, que por clareza foi traduzido como “...possuirá capacidade de ....”, visto que a informação se refere à potência instalada da usina. A capacidade da UHE Três Gargantas (China) deverá ser ampliada para 22.400MW até 2011. (Disponível em <http://www.itaipu.gov.br/?q=pt/node/ 322&foto=comparacoes.jpg>. Acesso em 11 mar.2009).

Visando facilitar a compreensão do conteúdo pelos leitores são listadas abaixo notas explicativas sobre algumas informações existentes ao longo do texto.

NOTAS DO ORGANIZADOR

IV

(n.10) pg. 50 No Brasil, o Sistema Interligado Nacional SIN - cobre praticamente todo o território nacional e é gerenciado de modo unificado pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS (Disponível em <http://www.ons.org.br/home/index.aspx>. Acesso em 11 mar.2009).

(n.11) pg. 50 Existem atualmente 18 conexões elétricas - sendo 6 delas com o Brasil e três centrais binacionais em operação na América do Sul (Itaipu, Salto Grande e Yaciretá) (Dados da Comisión de Integración Energética Regional CIER, 2007. Disponível em <http://www.cier.org.uy/d06-sie/2007/index.htm>. Acesso em 11 mar.2009).

(n.12) pg. 50 No Brasil, as Pequenas Centrais Hidrelétricas são empreendimentos hidrelétricos com potência superior a 1.000 kW e igual ou inferior a 30.000 kW com

2área total do reservatório igual ou inferior 3.0 km (Resolução nº 394, de 04.12.98, da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Disponível em <http://www.aneel.gov.br/cedoc/res1998394.pdf>. Acesso em 20 mar. 2009.

(n.13) pg. 60 O acre é uma unidade de medida de área utilizada no sistema anglo-saxão, 1 2

acre [ac] = 4.047m (metros quadrados); 1 pé [ft] = 0,3048m (metros), aproximadamente (ver nota n.2) (Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa, versão 1.0.5a,

2002).

(n.14) pg. 60 A milha é uma unidade de medida de comprimento utilizada no sistema 2 2anglo-saxão, 1 milha [mi] = 1.609m (metros); 1 milha quadrada [mi ] = 2.588.881m

2(metros quadrados) ou 2,59 km , aproximadamente (ver nota n.2) (Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa, versão 1.0.5a, 2002).

(n.15) pg. 61 A polegada é uma unidade de medida de comprimento utilizada no sistema anglo-saxão, 1 polegada [in] = 2,54cm (ver nota n.2) (Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa, versão 1.0.5a, 2002).

(n.16) pg. 61 3 3 1 pé cúbico [ft ] = 0,0283m (metros cúbicos), aproximadamente (ver nota n.2) (Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa, versão 1.0.5a, 2002).

(n.17) pg. 62 2.500pés/segundo = 762metros/segundo (ver nota n.2).

(n.18) pg. 60 Montante: ponto referencial visualizado pelo observador que olha em direção à nascente de um curso de água (águas acima); ou seja, a nascente é o ponto mais a montante de um rio.

(n.19) pg. 61 Jusante: ponto referencial visualizado pelo observador que olha em direção à foz de um curso de água (águas abaixo); ou seja, a foz é o ponto mais a jusante de um rio.

(n.20) pg. 62 Margem Direita do reservatório (ou rio ou qualquer curso d´água): a situada à direita do observador que olha para jusante (para onde corre o fluxo de água; águas abaixo); também denominada direita hidráulica;

Margem Esquerda do reservatório (ou rio ou qualquer curso d´água): a situada à esquerda do observador que olha para jusante (para onde corre o fluxo de água; águas abaixo); também denominada esquerda hidráulica.

O Organizador

V

3

o século que se inicia, a água continuará a ser um recurso vital para a civilização humana. Um suprimento adequado e seguro de água é um componente essencial de nossa saúde, nosso ambiente, nossas comunidades e nossa economia. Dois grandes fatores, entretanto, aumentarão os riscos envolvidos: a mudança climática futura, que tornará os recursos hídricos mais irregulares, com a tendência de secas exigindo maior armazenamento de água; e o crescimento populacional mundial, que aumentará a demanda por água para fins domésticos, agrícolas e industriais com ênfase na irrigação para produção de alimentos. Assim, o papel crucial que as barragens têm exercido ao longo da história da humanidade continuará durante o século XXI.

A CIGB tem exercido, desde sua criação, em 1928, um papel-chave na disseminação de conhecimento sobre barragens e água. Há muito tempo, a CIGB é aberta não só a engenheiros, mas também ao público em geral. É, portanto, natural que a CIGB explique à geração mais jovem que tipos de desafios ela vai encarar na gestão da água do mundo. Este livro apresenta, de maneira simplificada, porém rigorosa, os fatos básicos sobre o papel benéfico das barragens para armazenamento e gestão da água, produção de alimentos, geração de eletricidade e proteção contra enchentes. Além

disso, apresenta os fatos essenciais sobre a água do mundo, sua distribuição e seu ciclo.

Estamos confiantes de que esta mensagem será útil à geração que terá a responsabilidade de levar a humanidade ao século XXII. E esperamos que

essa geração faça uso desta mensagem de maneira eficiente para construir seu próprio futuro.

Prof. Luis BergaPresidente da CIGB

Sr. Art WalzVice-Presidente da CIGB

Diretor do Comitêde Conscientizaçãoe Educação Pública

Sr. Michel de VivoSecretário-Geral da CIGB

Durante

Pre

fácio

Barragens a Água do & Mundo

4

Introdução

A Água do Mundo

Como Obtemos Água o Ciclo Mundial da Água

A Distribuição da Água do Mundo

4.1. Países com disponibilidade restrita e escassez de água

4.2. Água para saneamento

4.3. Gestão integrada da água

Dados sobre a População Mundial

Demandas por Água

6.1. Demandas domésticas por água

6.2. Demandas domésticas, agrícolas e industriais combinadas por água

O que É uma Barragem?

História das Barragens no Mundo

Requisitos, Funções, Tipos,Características e Construção de Barragens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 19

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 16

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 13

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 8

. . . . . . . . . . . . . . p. 6

. . . . . . . . p. 11

. . . . . . . p. 15

.............................................. p. 16

................................................... p. 19

................................................... p. 15

....................................................... p. 14

........... p. 13

.. p. 16

. . . . . . p. 17

9.1. Requisitos das barragens

9.2. Funções das barragens

9.3. Tipos de barragens

9.4. Componentes das barragens

9.5. Seleção de local e tipo de barragem

9.6. Construção de barragens

As Barragens de Hoje

10.1. A Função das Barragens Atuais



Su

mári

o

987

65

4321

10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 28

................................................... p. 19

...................................................... p. 19

......................................... p. 22

............. p. 24

.......................... p. 24

.......................................................... p. 29

?

Os Benefícios que Recebemos das Barragens

11.1. Suprimento de água para uso doméstico e industrial

11.2. Atendimento da demanda agrícola para fornecimento de alimentos

11.3. Controle de enchentes

11.4. Energia hidrelétrica

11.5. Navegação interior

11.6. Recreação

11.7. Gestão integrada da água em bacias fluviais

11.8. Resumo dos benefícios

As Barragens e o Meio Ambiente

Olhando para o Futuro as Barragens do Século XXI

13.1. Processo de planejamento de projetos de barragens e reservatórios

13.1.1. Envolvimento e coordenação com o público

13.2. Questões socioeconômicas associadas com projetos de barragens e reservatórios

13.3. Necessidade maior de gestão integrada da água nas bacias fluviais

13.3.1. Necessidade de gestão da água em tempo real nas bacias fluviais

13.4. Irrigação no futuro

13.5. Energia hidrelétrica no futuro

13.6. Controle de enchentes no futuro

13.7. Navegação interior no futuro

13.8. O equilíbrio entre os benefícios dos projetos e o meio ambiente

13.9. A necessidade de conscientização e educação do público sobre recursos hídricos

O Papel da CIGB e a Água do Mundo

Glossário

Resumo

5Barragens a Água do & Mundo

11

12

1312.1. Preservação e melhoria ambiental

. . . . . . . . . . . . . . p. 30

............................................................. p. 53

......................................................... p. 52

........ p. 49

............................................................. p. 50

............................................................................ p. 49

. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 42

. . . . . . . . . . . p. 45

1415

. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 57

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 58

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 60

.............. p. 54

............................................................................... p. 56

.................................................. p. 47

.............................. p. 47

...... p. 46

................................................. p. 45

......................................... p. 42

............................... p. 38

........... p. 36

....................................................... p. 36

.......................................... p. 36

........................................ p. 34

..................................... p. 33

.................................. p. 32

..... p. 30


é o recurso vital para sustentar todas as formas de vida na Terra. Ela é essencial ao bem-estar de nossa civilização e é o elemento essencial ao crescimento e desenvolvimento do meio ambiente do planeta, assim como requisito básico para sua saúde. Para ajudar os leitores a compreender alguns dos termos usados neste livro, um glossário foi incluído como Anexo A.

Com este livro você aprenderá que há uma quantidade fixa de água no planeta. Dessa quantidade fixa, apenas uma pequena fração é de água doce e disponível para consumo humano, irrigação de plantações e uso industrial. Você também verá que recebemos uma quantidade fixa de precipitação ou chuva e que apenas uma pequena fração dela cai em nosso solo. Uma parcela significativa da chuva acaba escoando para nossos córregos e rios e depois para os oceanos. Isso deixa uma pequena quantidade de chuva para uso humano e infiltração no solo para reabastecer

nossos lençóis freáticos, o que ressalta a necessidade de coletar, armazenar e administrar a água em reservatórios.

Você também verá que essa chuva não é distribuída de maneira homogênea pelas estações do ano ou por local e que, havendo um desequilíbrio entre disponibilidade e demanda, a gestão cuidadosa é essencial. Além disso, você encontrará uma síntese sobre a população mundial e sua taxa de crescimento projetada. Observe que a maior parte do crescimento populacional o c o r r e r á n o s p a í s e s m e n o s desenvolvidos - onde a necessidade de água é maior e onde a oferta atual é limitada. É importante reconhecer que o uso irresponsável e a contaminação da água disponível são largamente disseminados. Em algumas regiões do mundo, a vida é ameaçada pelo desequilíbrio entre a demanda e a oferta disponível de água, alimentos e energia.

Você observará que ao longo da história do mundo barragens e reservatórios têm

A Água

Introdução

© 2

(see p

.64

)

6

Barragem de Serre-Ponçon - França - uma

barragemde usos

múltiplos


Introdução

1sido construídos com sucesso em rios para coletar e armazenar vastas quantidades de água e também administrar a vazão para manter fluxos fluviais diários para sustentar a civilização. Por mais de 4 mil anos, a civilização tem usado barragens para fornecer a água necessária para sustentar a vida em todas as partes do mundo. Muitas dessas barragens ainda estão em operação atualmente.

A demanda por água, como resultado da população mundial em expansão e do c resc imento econômico , aumentou a necessidade de construção de barragens para armazenar grandes volumes de água. Atualmente, as barragens e os reservatórios continuam a servir aos mesmos propósitos no atendimento das necessidades sociais e econômicas ao redor do mundo e ao mesmo

t e m p o s ã o compatíveis com o

ambiente natural de cada região. Você

conhecerá toda a gama de benefícios que obtemos com

p r o j e t o s d e b a r r a g e n s e reservatórios - suprimento de água, irrigação, controle de enchentes, energia hidrelétrica,

O maciço de terra de uma barragem em Santa Fé, nos

Estados Unidos

A civilização precisa de água

em quantidades e qualidade

adequadas para manter a vida e

sustentar o crescimento e o desenvolvimento

8 Barragens a Água do & Mundo

Os oceanoscontêm 97,5%

da águado mundo

A Água do Mundo

seção explica onde e em que forma a água do mundo existe, e como obtemos água – “o ciclo da água”. Pode parecer surpreendente para a maioria das pessoas que apenas 2,5% da água do mundo são de água doce (localizada em geleiras, lençóis freáticos, lagos e rios) e estão disponíveis para as pessoas e nações do planeta.

A maior parte da água do mundo está localizada nos oceanos, na neve e no gelo permanentes, nas geleiras do Ártico e da Antártida, nos rios, nos lagos e nos lençóis freáticos. A distribuição efetiva da água do mundo é apresentada no diagrama a seguir.

EstaEsta

© 3 (see p.64)

© 4

(see p

.64

)

O mundo contém grande

quantidade de água

PrecipitaçãoEvaporação

Infiltração

Lençol freáticoDireção do fluxo da água subterrânea

Zona ribeirinha

Córrego

Fluxo da água subterrânea

Unidade isolante

Condições naturais

A águasubterrâneacorre para

baixo na direçãode nossos rios

e córregos

Água Salgada97,5%

31 365 000 000 km

Armazenamento emlagos e rios

Lençóis freáticos, incluindoumidade do solo, água depântanos e de terrenos semprecongelados (= permafrost)

Geleiras e coberturapermanente de neve

Um Mundo de SalEstimativas Totais Globais de Água Salgada e Água Doce

0,3%

30,8%

68,9%

Água Doce2,5%

335 000 000 km

Éimportante

compreenderonde estão

localizados os2,5% de água

doce


A Água no Mundo

2

Umageleira

típica naAméricado Norte

Uma parcela significativa da água doce do mundo (68,9%) está na forma de g e l e i r a s e c o b e r t u r a permanente de neve nas regiões do Ártico e da Antártida. Entretanto, apenas pequenas frações se tornam disponíveis a cada ano.

Os lençóis freáticos são uma fonte de água doce utilizável. Sua fonte é a chuva, a neve e o granizo que se infiltram no solo ou o encharcam. A água entra no solo devido à gravidade, passando entre partículas de solo, areia, cascalho ou rocha até atingir uma profundidade

na qual o solo está cheio de água ou

saturado dela. A área cheia de

água é chamada zona

saturada e o topo dessa

zona é chamado lençol

freático (veja o diagrama

a seguir). Os lençóis

freáticos podem estar

próximos da superfície

do solo ou a centenas de

metros abaixo dela. São

uma fonte confiável em

áreas rurais do mundo. A

maior parte da água dos

lençóis freáticos é limpa,

mas pode ser poluída ou

contaminada. É importante

protegê-la da contaminação.

Antesda extraçãointensiva

Depoisda extraçãointensiva

Poço seco

on de

Ce

Lençol freático rebaixado

Poço seco

PoçoPoçoPoço

Lençol freático anterior

epsã

dres

o

metros. Durante o desenvolvimento da cidade de Phoenix, Arizona, nos Estados Unidos, utilizou-se água do lençol freático até sua exaustão. Para atender à demanda atual, água do rio Colorado é canalizada através do deserto.

Na seção três, veremos que, de toda a chuva no mundo, 19% caem sobre os continentes. A chuva pode ser absorvida pelo solo ou escoar por córregos e rios até os oceanos. O volume de água que é absorvido pelo solo é a fonte para recarregar ou reabastecer os lençóis

Hoje uma grande parcela da população mundial obtém sua água dos lençóis freáticos. Em comparação com o armazenamento de água na superfície, tal como o proporcionado pelos lagos, a água dos lençóis freáticos tem a vantagem de estar frequentemente disponível localmente e não exigir transporte. Além disso, os investimentos no desenvol-vimento de fontes de água dos lençóis freáticos podem ser feitos à medida que se tornam necessários. Como os lençóis freáticos existem naturalmente, sua localização e seu volume não podem ser alterados ou expandidos. Nas regiões áridas do planeta, os lençóis freáticos são m u i t o e s c a s s o s p a r a f o r n e c e r quantidades adequadas de água. Na região de Riad, na Arábia Saudita, por exemplo, o lençol freático é explorado a uma profundidade de 1.200m a 1.800

freáticos. Em áreas abertas, cobertas por vegetação e sem construções, a absorção é a maior até 75% da chuva. Em áreas com estacionamentos pavimentados e outras construções, o escoamento é o maior - cerca de 75% da chuva. Em conclusão, é importante ter consciência de que, à medida que o solo é ocupado por construções, o escoamento aumenta e a absorção diminui.Para obter água do lençol freático, poços são instalados para extrair água para uso doméstico, agrícola e industrial. A extração deve ser administrada para não rebaixar o lençol freático e esgotá-lo em alguns locais por bombeamento excessivo (no poço central).É essencial administrar a extração de água em relação à recarga ou reabastecimento, para garantir que o lençol freático local não seja exaurido com o tempo.

O bombeamento excessivo de água do lençol freático irá rebaixá-lo. Isso frequentemente exige que a água seja extraída de profundidades ainda maiores. O que, com o tempo, pode levar à exaustão do lençol freático naquele local. Atualmente, sabe-se que a extração excessiva está ocorrendo em partes da Arábia Saudita, de Israel, da África do Sul, da Índia e da região oeste dos Estados Unidos. Nessas áreas do mundo é necessário administrar a extração de água dos lençóis freáticos e complementá-la com reservatórios.


Oresultado

da extraçãointensiva de águado poço centralproduz um cone

de depressãono lençolfreático


A Água no Mundo

2

Menos de1% da água

do mundo estáem nossos

lagos...

… eem

nossosrios

Nossos lagos e rios contêm a menor parcela de nossa água doce. Quando chove, parte da água desses lagos escoa para nossos córregos e rios e depois para os oceanos.

Devido à quantidade relativamente pe-quena de água doce disponível

para o consumo, é essencial administrá-la e não poluir ou contaminar nossos l a g o s e r i o s naturais. Isso requer e s t a ç õ e s d e t r a t a m e n t o d e esgoto e aterros

controlados para o

existe na Terra em forma sólida (gelo), líquida (água nos oceanos, lagos e rios) ou gasosa (vapor d'água). Os oceanos, os rios, as nuvens e a chuva, os quais contêm água, estão em frequente estado de mudança (a água superficial evapora, a água das nuvens se precipita, a chuva penetra no solo etc.). Entretanto, é importante entender que o volume total de água da Terra não muda. O processo de circulação e conservação da água do planeta é chamado "ciclo da água".

Como Obtemos Água“O Ciclo Mundialda Água”

A água

© 5

(see p

.64

)

Área de escoamento interno119 milhões 2 km

Infiltração

Evapotranspiração

Escoamento dos rios342 600 km

Fluxo dos lençóis freáticos32 200 km

Transporte de Vapor

Oceanose mares

2361 milhões km

Evaporação3502 800 km

Precipitação39 000 km



Evaporação39 000 km

Área deescoamento

interno2119 milhões km

365 200 km

O Ciclo Mundial da ÁguaPrecipitação, Evaporação, Evapotranspiração e Escoamento Globais


3

Como Obtemos Água“O Ciclo Mundial da Água”

Esse Ciclo Mundial da Água ou Ciclo Hidrológico, como também é conhecido, refere-se aos ciclos pelos quais passa o suprimento finito e valioso de água do planeta. Em outras palavras, a água continua sendo usada repetidamente. A energia do sol na forma de luz e calor leva a água a evaporar dos oceanos, dos rios, dos lagos e mesmo de poças. A evaporação significa que a água passa do estado líquido ao gasoso ou de vapor. Correntes de ar quente que se erguem da superfície do planeta elevam esse vapor d'água à atmosfera.

Quando as correntes de ar atingem as camadas mais frias da atmosfera, o vapor d'água se condensa ao redor de pequenas partículas no ar e se prende a elas. Essa fase é chamada condensação. Quando uma quantidade suficiente de vapor se prende a pequenos fragmentos de poeira, pólen ou poluentes, forma-se a nuvem. À medida que o ar absorve mais umidade, as gotículas que formam as nuvens crescem. Finalmente, elas atingem um tamanho tal que os ventos atmosféricos circulantes não conseguem mais sustentá-las. As gotas caem então do céu como precipitação. Essa precipitação pode ser na forma de chuva, neve ou granizo,

dependendo de outras condições atmosféricas, como a temperatura.

Quando a precipitação atinge o solo, várias coisas podem acontecer com ela. Boa parte da água escoa para córregos e rios e flui de volta para o oceano. Outra parte é absorvida pelo solo. A isso chama-se infiltração. No solo, a água pode-se juntar ao estoque dos lençóis freáticos. Os lençóis freáticos são uma das maiores fontes de água. Infelizmente, eles não se localizam de forma homogênea ao redor do mundo. Assim, algumas áreas do planeta têm acesso limitado ou nenhum acesso à água de lençóis freáticos.

No diagrama do ciclo da água, acima, é importante compreender que - do total da

3precipitação ou chuva (577.000 km ) que cai no planeta - 79% caem nos oceanos, 19% no solo e 2% nos lagos. Isso significa

3que apenas 110.000 km ou 19% de nossas chuvas caem sobre nossas terras. É essencial entender que desses 110.000

3km de chuva, 59% se evaporam e 38% escoam para nossos rios e depois para os

3oceanos. Apenas 2.200 km ou 2% se infiltram em nossos lençóis freáticos. Isso ressalta a necessidade de armazenar água em reservatórios.


Leitoressecado

do rio UsmanSagar

na Índia

Enchentena

China

A Distribuiçãoda Água do Mundo

, a água não está sempre disponível exatamente onde e quando precisamos dela. A precipitação ou chuva também não está distribuída homogeneamente ao redor do mundo, conforme a estação ou o local. Construções em bacias fluviais aumentam o escoamento e as perdas para o reabastecimento dos lençóis freáticos. Áreas com cobertura natural têm o menor nível de escoamento e a maior absorção de água. Áreas com muitas construções fazem a maior parte da chuva escoar e resultar em alagamentos. Algumas partes do mundo como a África e a Ásia sofrem secas severas, tornando a água um bem escasso e precioso. Em outras partes do mundo a água aparece em longos períodos de chuvas violentas que causam morte e danos a plantações, casas e edifícios. Às vezes em um mesmo país podem ocorrer enchentes devastadoras em uma área enquanto secas extremas ocorrem em outras áreas.

Infelizmente

As enchentes representam 30% de todos os desastres naturais. Entre 1975 e 2000 houve 95 enchentes significativas no mundo.


4

A Distribuiçãoda Água no Mundo

Paisagemem região

com escassezde água na

África.

4.1. Países com disponibilidade restrita e escassez de água

A Organização das Nações Unidas classifica os países c o m o f e r t a limitada de água em países com disponibi l idade restrita ou países com escassez de á g u a ( w a t e r -stressed ou water-s c a r c e , respectivamente, e m i n g l ê s ) ,

conforme o volume de água renovável disponível. Os países com disponibilidade restrita de água têm menos de 1.700 metros cúbicos de água disponível, por pessoa, por ano (esse volume é o mesmo de uma pirâmide com base de 25 metros e altura de 8,2 metros). Isso significa q u e a á gu a f i c a t e m p o r a r i a m e n t e i nd i spon í ve l , em determinados locais, com frequência, o que exige a tomada de d e c i s õ e s d i f í c e i s quanto ao seu uso para consumo pessoal, na agricultura ou na indústria. Os países com escassez de água têm menos de 1.000 metros cúbicos de água disponível, por pessoa, por ano (o que equivale à mesma pirâmide com base de 25 metros, mas com apenas 4,8 metros de altura).

Nesses casos, pode não haver água suficiente para garantir alimentação adequada, o desenvolvimento econômico pode ser dificultado, e graves problemas ambientais podem surgir. Esse problema é discutido em detalhes na seção sobre demandas por água.

Para a maioria dos propósitos, as bacias fluviais são uma unidade mais adequada do que os países para analisar os fluxos de água. Entretanto, muitas das maiores bacias fluviais do mundo abrangem mais de um país, situação que requer coordenação entre os respectivos governos. Atualmente, 2,3 bilhões de pessoas vivem em bacias fluviais que estão pelo menos com disponibilidade

restrita de água; 1,7 bilhão vivem em bacias em que prevalecem

condições de escassez. Em 2025, projeta-se que

4.2 Água para saneamento

A f a l t a d e saneamento é um enorme problema de saúde pública que causa doenças e mortes. Mais de 2,6 bilhões de pessoas, ou

40% da população mundial, não possuem

i n f r a e s t r u t u r a d e saneamento básico. Em razão disso, milhares de crianças morrem todos os dias de diarréia e de outras

doenças transmitidas pela água e relacionadas ao saneamento e à higiene. Muitas outras crianças sofrem e são enfraquecidas por essas doenças. O progresso na área de saneamento tem sofrido com a falta de compromisso político e demanda política.

Hoje, a água de reservatórios representa um estoque confiável de água para tratamento e para melhoria das condições san i tá r ias . Ent re tanto , fornecer s implesmente acesso à água e saneamento melhores não garante o uso dos serviços ou os muito esperados benefícios da saúde para as pessoas de uma região. A promoção de mudanças fundamentais de comportamento é chave para integrar o uso adequado dos serviços na rotina das pessoas e deve ter início desde a infância. Programas de educação sobre saúde e higiene promovidos pelas escolas são parte integral de todos os programas de fornecimento de água e

Leitoressecado

do rio UsmanSagar

na Índia

O leitoseco de

um rio emuma área com

disponibilidaderestrita de

água

Lavar asmãos previne

doenças- crianças emidade escolar

na África

© 6

(see p

.64

)

© 7

(see p

.64

)


2005, a população mundial era estimada em 6,45 bilhões de pessoas, mas continua a crescer à taxa anual de 1,3% ou 77,3 milhões de pessoas por ano. A projeção da população mundial até 2050 é apresentada abaixo. Boa parte desse crescimento ocorre nas partes áridas do mundo África e Ásia. Esse crescimento continua a exercer pressão significativa sobre a água, os alimentos, a energia, outras infraestruturas e outros serviços.

Dados sobrea População MundialEm

Gráficoda

PopulaçãoMundial

4.3. Gestão integradada água

Há uma necessidade c r í t i c a de ges tão integrada da água nas bacias fluviais. As b a r r a g e n s e o s reservatórios situados estrategicamente nas b a c i a s f l u v i a i s p e r m i t e m o armazenamento de água durante as chuvas e a gestão das descargas para garantir que nossos rios tenham um fluxo diário mínimo o tempo todo. A gestão integrada da

á g u a s i g n i f i c a armazenar água

em todos os reservatór ios d a s b a c i a s f l u v i a i s d u r a n t e períodos de chuva e então a d m i n i s t r a r

descargas de v o l u m e s

coordenados e pré-determi-nados de água de cada b a r r a g e m p a r a m a n t e r f l u x o s diários consistentes

Com o atual crescimento global, a população do planeta dobrará a cada 54 anos. Podemos esperar que a população mundial, hoje de aproximadamente 6 bilhões, atinja 12 bilhões em 2054 se a taxa atual de crescimento se mantiver.

É importante entender que a taxa de crescimento é muito maior nos países em desenvolvimento, como mostrado no gráfico a seguir. Nesses países as fontes de água doce e de eletricidade são muito limitadas.

Fonte: Departamento de Recenseamento dos Estados Unidos,Banco de Dados Internacional em 5.10.00.

Gráficodas taxas decrescimentopopulacionalmostrando

crescimentosignificativo nos

países emdesenvolvimento

Paísesmenos

desenvolvidos

Países mais desenvolvidos

20006,1 bilhões

A gestãointegrada daágua garante

um fluxo diáriomédio de água

em nossosrios

População Mundial 1950-2050

Po

pu

lação

(em

bil

hõ

es)

Ano

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

População (em bilhões)

10

8

6

4

2

0


6.1. Demandas domésticaspor água

As demandas por água são classificadas em domésticas, agrícolas e industriais. O fornecimento doméstico básico de água, recomendado por pessoa / por dia adotado como padrão mundial é o seguinte:

Demandas por Água

Propósito

Ingestão

Saneamento

Banho

Preparação de alimentos

Total

litros/pessoa/dia

5

20

15

10

50

Isso equivale a 18,25 metros cúbicosou 4.821 galões por pessoa por ano** Esse montante não inclui perdas no processode tratamento e nos sistemas de distribuição.

Por exemplo, uma cidade de 500.000 habitantes requer 25 milhões de litros por dia para atender à demanda doméstica básica por água, e cerca de 27 milhões de

litros por dia (o que equivale a um campo de futebol

internacional com água à profundidade de 4,7

metros) incluindo-se as perdas. Uma vila d e 1 . 0 0 0 h a b i t a n t e s p r e c i s a r á d e 50.000 litros por dia, ou 55.000 litros por dia (o que equivale a uma

pirâmide com base de 8 metros e altura

d e 2 , 6 m e t r o s ) incluindo-se as perdas.

Mesmo uma pequena vila de 500 habitantes precisará de

25.000 litros por dia, ou 27.500 litros por dia considerando-se as perdas.

Em 2000, havia 61 países, com população total de 2,1 bilhões de pessoas que não tinham acesso ao fornecimento mínimo de 50 litros de água por pessoa / por dia. Com o crescimento populacional projetado para os países menos desenvolvidos, esse número deverá

dobrar para 4,2 bilhões até 2025.

A demanda combinada por água inclui necessidades domésticas, agrícolas e industriais. É importante lembrar que a Organização das Nações Unidas estabeleceu três níveis de atendimento às demandas combinadas por água. O primeiro nível é o dos países que possuem mais de 1.700 metros cúbicos de água disponíveis por pessoa / por ano (o que equivale a uma pirâmide com base de 25 metros e altura de 8,2 metros) e que são considerados países com fornecimento adequado pa ra sus t en t a r suas populações. Observe que a demanda doméstica é aproximadamente 1% desse total. O segundo nível é o dos países que possuem menos de 1.700 metros cúbicos de água disponíveis por pessoa / por ano e que são considerados países com disponibilidade restrita de água. O terceiro nível é o dos países que possuem menos de 1.000 metros cúbicos de água disponíveis por pessoa / por ano (o que equivale a uma pirâmide com a mesma base, mas apenas 4,8 metros de altura) e que são considerados países com escassez de água. Nesse último nível, pode não haver água suficiente para garantir fornecimento adequado de alimentos, o desenvolvimento econômico é prejudicado, e surgem problemas ambientais.

No ano 2000, havia 31 países, com população total de 508 milhões de pessoas, que eram considerados países com disponibilidade restrita de água. Até o ano 2025, estima-se que o número de países com disponibilidade restrita de água aumentará para 48, com população total de aproximadamente 3 bilhões. As bacias fluviais são uma unidade mais adequada do que países para analisar os fluxos de água. Muitas das maiores bacias

6.2. Demandas combinadaspor água - domésticas, agrícolas e industriais

Muitaspartes do

mundo nãodispõem de

quantidades deágua e sistemasde distribuição

adequados


O que éuma Barragem?

barragens são definidas como barreiras ou estruturas que cruzam córregos, rios ou canais para confinar e assim controlar o fluxo da água. As barragens variam em tamanho: de pequenos maciços de terra, usados frequentemente em fazendas, a enormes estruturas de concreto, geralmente usadas para fornecimento de água, energia hidrelétrica e irrigação.

As

arqueológicas recentes indicam que barragens simples de terra e redes de canais foram construídas já em 2.000 a.C. para fornecer às pessoas fontes confiáveis da água de que precisavam para viver. A construção da barragem de Marib no Iêmen começou, aproximadamente, em 750 a.C. e levou 100 anos para ser concluída. Ela era um maciço de terra de 4 metros de altura, com aberturas em pedra para regular as descargas para irrigação e uso doméstico. Em 1986, a barragem existente foi elevada à altura de 38 metros, o que criou um reservatório de 398 milhões de metros cúbicos de água.

Descobertas

História dasBarragens no Mundo

A construção de barragens geralmente requer a relocação de vilas, casas, fazendas, estradas, ferrovias e serviços públicos do vale do rio para áreas de elevação maior, acima do nível do reservatório. Os principais tipos de barragens no mundo são as de aterro, de gravidade e em arco. Cortes transversais típicos de cada tipo de barragem são apresentados na seção 9.3. As estruturas acessórias ou adicionais das barragens incluem vertedouros, estruturas de descarga, usinas hidrelétricas e unidades de controle. As barragens são construídas para armazenar e controlar a água para fins de fornecimento doméstico, irrigação,

navegação, recreação, controle de sedimentação, controle de enchentes ou para obtenção de energia hidrelétrica. Algumas de nossas barragens têm apenas uma função e são assim conhecidas como “barragens de função única”. Hoje, as barragens são construídas para servir a diversas funções e são, por isso, conhecidas como “barragens de usos múltiplos”. As barragens de usos múltiplos são projetos muito importantes e baratos para países em desenvolvimento, pois a população recebe vários benefícios domésticos e econômicos de um único investimento. Elas são a base do desenvolvimento dos recursos hídricos das bacias fluviais.

Vista aéreada barragem

de Sayamalke, construída no

século VIIe aindaem uso


8

História dasBarragens no Mundo

A nova barragem de

Marib, no Iêmen cons-truída em

1968

Inscriçõesna comportada barragem

originalde Marib,

construídaem 750 a.C

Historicamente, as barragens têm permitido que as pessoas coletem e armazenem água em períodos de

abundância e usem-na durante períodos de seca. Assim, elas têm sido e s s e n c i a i s p a r a o es tabe lec imento e o sustento de cidades e fazendas, e para o abastecimento de a l imentos por m e i o d a i r r i gação de plantações.

U m a d a s barragens mais antigas ainda em

uso é uma barragem de terra e enrocamento construída em, aproximadamente, 1.300 a.C., na área que hoje corresponde à Síria. Na China, um sistema de barragens e canais foi construído em 2.280 a.C. Várias barragens antigas, dos séculos XIII ao XVI, ainda estão em uso no Irã.

No Sri Lanka, por exemplo, an t igas c rôn i cas e inscrições em pedras afirmam que várias b a r r a g e n s e reservatórios foram

construídos já no século VI a.C. Canais entre bacias aumentavam muitos desses reservatórios para i r r igação. Uma dessas grandes barragens, a de Minneriya, foi construída durante o re inado de Mahasen (276-303 d.C.) e estava intacta quando foi descoberta em 1900. Ela foi restaurada em 1901 e con-tinua em uso até hoje. Mais de 50 barragens antigas no Sri

Lanka foram restauradas.

A razão principal para o bom funcionamento desses reservatórios hoje em dia é que as e s t r u t u r a s d e c o m p o r t a s , v e r t e d o u r o s e enrocamentos de proteção construídas durante aquela época são compatíveis com os princípios e critérios modernos de projeto. Algumas das torres de descarga e comportas construídas entre dois e três milênios atrás foram reparadas e convertidas em estruturas operantes durante o século XX.

Os romanos construíram um sistema elaborado de barragens baixas para

fornecimento de água. A mais famosa delas era a barragem de

terra de Cornalbo, no sul da Espanha, com altura de

(n.2)24 metros (78 pés) e comprimento de 185 metros (606 pés). Depois da Era Romana, houve m u i t o p o u c o

desenvolvimento na área de construção de

barragens, até o fim do século XVI, quando os espanhóis começaram a

construir grandes barragens para irrigação. Enge-nheiros europeus refinaram seus conhecimentos de projeto e construção no século 19, o que resultou na capacidade de construir barragens com altura de 45-60 metros ou 150-200 pés.

H i s t o r i c a m e n t e , a s barragens eram planejadas

e construídas para fins de fornecimento de água,

i r r igação e contro le de enchentes. No fim do século XIX, a

energia hidrelétrica e a navegação se tornaram objetivos adicionais das barragens. A recreação tem sido uma função adicional muito benéfica em

Antiga torrede escoamentoda barragem de

Minneriya, que foi construída em 276-

303 d.C. no Sri Lanka e foi restaurada em 1901 para irrigação. Ela continua em uso

atualmente

Barragem deBen-e-Golestan

no Irã –construída

em aproxima –damente1.350 d.C.

Enrocamento de proteção

feito à mão na barragem de

Giritale, no Sri Lanka, construí-da em 608-618

d.C.

Umaantiga

barragem de irrigação

no Egito

A barragem de Sayamaike, uma das mais antigas do Japão, foi construída no início do século VII e, após várias modificações e um aumento de sua altura, continua em uso até hoje.


Requisitos,Funções, Tipos,Característicase Construção de Barragens

9.2. Funções das barragens

9.3. Tipos de barragens

Assim como é o caso de todas as grandes estruturas públicas e privadas, as barragens são construídas para um fim específico. No passado, as barragens eram construídas com o único propósito de fornecimento de água ou irrigação. À medida que as c iv i l izações se d e s e n v o l v e r a m , c r e s c e r a m a s necessidades de fornecimento de água, irrigação, controle de enchentes, navegação, controle de qualidade da água, controle de sedimentos e energia. As barragens são, portanto, construídas para um fim específico tal como fornecimento de água, controle de enchentes, irrigação, navegação, controle de sedimentos e energia hidrelétrica. A recreação é às vezes incluída em benefício da população. As b a r r a g e n s s ã o a s b a s e s d o desenvolvimento e da gestão dos recursos hídricos das bacias fluviais. As barragens de usos múltiplos são projetos muito importantes para países em desenvolvimento, pois as populações recebem benefícios domésticos e econômicos de um único investimento.

As barragens são classificadas conforme o material usado para construí-las. Barragens construídas com concreto, pedra ou alvenaria são chamadas barragens de gravidade, barragens em arco ou barragens de contrafortes. As

9.1. Requisitos das barragens

Como as barragens são parte crítica e essencial de nossa infraestrutura, elas devem cumprir certos requisitos técnicos e administrativos para garantir sua operação segura, eficaz e econômica. O projeto, a construção e a operação de todas as barragens devem observar os seguintes requisitos técnicos e administrativos:

Requisitos técnicos para as barragens:

as barragens, suas fundações e seus encontros devem ser estáveis sob todas as condições de carga (níveis dos reservatórios e terremotos);

as barragens e suas fundações devem ser suficientemente vedadas e ter procedimentos adequados de controle de vazamentos para garantir a operação segura e para manter a capacidade de armazenamento;

as barragens devem ter borda livre suficiente para evitar transbordamento de ondas e, no caso de barragens de terra devem incluir uma margem para recalque da fundação e do maciço;

as barragens devem ter capacidade suficiente de vertimento da vazão para e v i t a r t r a n s b o r d a m e n t o d o s reservatórios em casos de enchentes

manual de operação e manutenção;

instrumentação adequada para monitoramento de desempenho;

plano de monitoramento e observação das barragens e demais estruturas;

plano de ação emergencial;

apoio ao meio ambiente natural;

cronograma de inspeções periódicas,

Requisitos administrativos paraas barragens:

revisões abrangentes, avaliações e modif icações, conforme seja apropriado;

documentação formal do projeto, da cons t rução e dos r eg i s t ros operacionais.

Barragens a Água do & Mundo20

Corte transversal

de uma barragem de

aterro

Corte transversal

de uma barragem de

gravidade

Corte transversal

de uma barragem em arco

Galeria do coroamento

Galeria de inspeção

Galeria da base

Poço de prumo

Cortina de impermeabilizaçãoprincipalCortina de impermeabilizaçãosecundáriaCortina de drenagem

Galerias de inspeção

Túnel de drenagem

Camada de proteçãode concreto a montante

Células circulares

Cortina de impermeabi-lização principal

Cortina de impermeabili-zação secundária

Cortina de drenagem

Sapata de concretosob a base

As barragens em aterro são construídas ou de terra ou de uma combinação de terra e rochas. Os engenheiros geralmente optam por construir barragens em aterro em áreas onde há grandes quantidades de terra ou rocha disponíveis. As barragens de aterro representam cerca de 75% de todas as barragens do mundo. Algumas barragens em aterro são construídas inteiramente de terra e são conhecidas como barragens de terra, enquanto outras são conhecidas como barragens de enrocamento, por serem construídas com matacões de rochas. Muitas barragens em aterro são construídas com uma combinação de terra e matacões de rochas e são conhecidas como barragens de terra e enrocamento.

NÍVEL MÁXIMODE ÁGUA 2023 m

NÍVEL MÍNIMODE ÁGUA 1984.5 m

1

2

3

6

7

4

5

1

2

3

67

4

5

0 5 10 15 20m

NÍVEL MÁXIMODE ÁGUA 1850 m

NÍVELMÍNIMODE ÁGUA1740 m

0 10 30m20

ESQUADRO1710 m

1

2

3

5

6

74

8

1

1

23

4

6

57

8

Coroamento R.L. 389.53

Terra

Enrocamento

Zona impermeabilizadada fundação

Cortinade impermeabilização

Linhade escavaçãoda fundação

Filtr

os

Enrocamento

tFil

ros

F.L.S. 380.39m


Requisitos, Funções, Tipos,

9Características e Construção de Barragens

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)©

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As barragens de gravidade dependem inteiramente de seu próprio peso para resistir à tremenda força da água armazenada. Algumas das primeiras barragens de gravidade foram construídas com blocos de alvenaria e concreto e são conhecidas como

barragens de alvenaria. Hoje, as barragens de gravidade são construídas com concreto massa ou concreto compactado a rolo (concreto colocado em camadas e compactado por um

(n.3)rolo) e são chamadas barragens de gravidade em concreto.

As barragens em arco são barragens de concreto em curva a montante em direção ao fluxo da água. A maioria delas é construída em vales estreitos. À medida que a água empurra a barragem, o arco transfere a força da água para as paredes do vale. As barragens em arco requerem muito menos concreto que barragens de gravidade, do mesmo comprimento. Elas também requerem fundações de rocha sã para suportar o seu peso.

As barragens de contrafortes dependem, para sua sustentação, de uma série de suportes verticais c h a m a d o s c o n t r a f o r t e s . O s contrafortes se estendem ao longo da face a jusante das barragens, isto é, do lado oposto ao fluxo da água. A face a jusante das barragens de contrafortes geralmente se inclinam para fora cerca de 45 graus. As faces inclinadas e os contrafortes servem para transferir a força da água para baixo, rumo às fundações das barragens.

Umabarragem

em arco deconcreto

Umabarragem

de contrafortes

Umabarragem de enrocamento

e terra

Umabarragem

de gravidadede

concreto

Umabarragemde enroca-mento e

terra

Umagrande

barragemde terra




9.4. Componentes das barragens

Para operar adequadamente, as barragens devem ter vários componentes específicos: um reservatório, um vertedouro, estruturas de descarga e uma unidade de controle. No caso de barragens com instalações de energia hidrelétr ica, condutos forçados, geradores e subestações estão incluídos. O reservatório é o componente que armazena a água. A alimentação ou vazão afluente deve ser continuamente monitorada e a vazão deve ser controlada para obter o máximo de benefícios. Sob condições normais de operação o nível do reservatório é controlado pela unidade de controle, que controla a vazão pelas estruturas de descarga, que consistem em um grande túnel ou conduto no nível da água e comportas. Sob condições de enchente o nível do reservatório é

mantido pelo vertedouro e pelas estruturas de descarga.

Os reservatórios das barragens para controle de enchentes são mantidos no nível mais baixo possível durante vários meses do ano para criar o máximo de capacidade de armazenamento para uso na estação das enchentes. Para projetos de irrigação, os reservatórios são preenchidos ao máximo possível no inverno e no início da primavera e mantidos nesse nível para vazão máxima durante a estação das secas. Os reservatórios de barragens hidrelétricas são mantidos em níveis constantes para criar colunas d'água uniformes para uso pelos geradores. A qualidade da água é um aspecto muito importante para manter o equilíbrio na natureza, e medidas de manutenção da boa qualidade da água são incorporadas nas barragens modernas. Tomadas d'água em profundidades diferentes permitem a retirada seletiva e a mistura da água para produzir a temperatura e o teor de oxigênio desejados para melhorar as condições ambientais a jusante. Escadas para peixes, que são séries de piscinas elevadas, são incluídas em muitas barragens para permitir a livre passagem de peixes a montante e a jusante. Telas são usadas para impedir os peixes de entrar nas turbinas dos geradores. Como a maioria das barragens modernas é de múltiplas funções, a vazão deve ser administrada cuidadosa e continuamente para otimizar os benefícios econômicos e ambientais.

Cortetransversal de uma torre de

tomada d'água e de conduto de

descarga através de uma

barragem de aterro

Exemplo de uma torre de tomada no

reservatório ligado à saída

conduto

MONTANTE JUSANTE

Estruturada comporta

Comportadeslizante

Eoca

ent nã c

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oo

o

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Material aleatório

Materialimpermeávelselecionado

Fluxo

Bacia dedissipação

Material aleatório


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.64

)

Exemplode vertedouro

em umabarragem de

aterro em Idaho,nos Estados

Unidos

Um vertedouro escorrendo,

localizado no centro da barragem


Todos os componentes de uma barragem são monitorados e operados de uma sala de controle. Essa sala contém os monitores, controles, computadores, equipamentos de emergência e sistemas de comunicação necessários para permitir que a equipe do empreendimento opere a barragem com segurança sob quaisquer condições. Condições climáticas, afluência, nível do reservatório, vazão e níveis do rio a jusante também são monitorados. Além disso, a sala de contro le monitora instrumentos instalados na barragem e em suas estruturas acessórias para medir o comportamento estrutural e a condição física da barragem.

A seleção do tipo de barragem para um local depende de dados técnicos e econômicos, além de considerações ambientais. Nas fases iniciais de projeto, vários locais e vários tipos de barragens são analisados cuidadosamente. Depois da conclusão de um levantamento hidrológico, um programa de exploração, na forma de pontos de sondagem e poços de teste, é conduzido em cada local para obter amostras de solo e rocha para testar as propriedades físicas desses materiais. Em alguns casos, testes de bombeamento do solo são feitos para determinar o potencial de infiltração. Projetos preliminares e estimativas de custo são preparados e revisados por engenheiros hidrólogos, hidráulicos, geotécnicos e estruturais e por geólogos. A qualidade ambiental da água, os ecossistemas e dados culturais também são considerados no processo de seleção do local.

Fatores que afetam a seleção do tipo de barragem incluem topografia, geologia, condições para as fundações, hidrologia, terremotos e disponibilidade de materiais de construção. As fundações das barragens devem ser sólidas. Vales estreitos em rocha sã a baixas profundidades favorecem barragens de concreto, enquanto vales largos com condições e profundidade variáveis da rocha favorecem barragens de terra. Barragens de terra são o tipo mais comum, pois acomodam todo o material oriundo das escavações necessárias.

9.5. Seleção de local e tipo de barragem



9.6. Construção de barragens

A construção de uma barragem é um empreendimento enorme que requer grandes quantidades de materiais, equipamentos e mão de obra. O período de construção ou tempo necessário para construir uma barragem geralmente vai de quatro a cinco anos e às vezes chega a sete ou dez anos, no caso de projetos de barragens muito grandes, com usos múltiplos.

Depois que as rodovias, as ferrovias e as linhas de gás e eletricidade são transferidas do fundo do vale para acima da crista da barragem ou para outra área, a construção da barragem pode começar. O primeiro passo consiste na preparação do canteiro de obras ou a retirada de árvores, vegetação e construções. Em seguida, ocorre o desvio do rio para que a fundação possa ser escavada e o concreto, a terra ou a rocha possam ser colocados. Para desviar da área o fluxo do rio, frequentemente metade de seu leito é escavada por vez. A outra metade do leito é usada para o fluxo do rio. Em alguns casos, é mais econômico cavar um túnel através de uma parede adjacente do cânion. Esse túnel pode ser temporário ou pode se tornar parte das estruturas de descarga do projeto e permite que todo o fluxo do rio passe pelo canteiro de obras da barragem durante o período de construção. Para realizar esse desvio, ensecadeiras (pequenas barragens co l o cadas t empora r i amen te na transversal do fluxo da água) são construídas a montante para desviar o rio rumo ao túnel. Depois que a barragem é construída até uma altura suficiente, as comportas do túnel são instaladas. Depois que a construção das estruturas de descarga e da barragem principal atinge um estágio adequado, o fluxo da água é desviado para as estruturas de descarga por outra ensecadeira de altura suficiente para evitar transbordamento durante a construção na outra metade do leito. Uma ensecadeira a jusante também pode ser necessária para manter o canteiro de obras seco. Na parte final do período de construção, a barragem inteira é erguida à sua altura total.


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Barragem de Nakai (Nam

Theun 2) - Laos - uma barragem

de concreto compactado a

rolo

Barragemde Nakai – Laos– concretagem

em andamento

Barragemde Ganguise –

França –Elevação de

uma barragemde terraexistente

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13

Barragem de Chambon - França - construçãode uma barragem de gravidade no período 1930-1935.

Barragem de Roselend - França - o períodode construção.

Construção da Barragem de Nam Them - Laos.

Barragem de Potrerillos.

Barragem de Potrerillos - Argentina - facea montante.

Barragem de Katse - Lesoto - concretagemde uma barragem em arco.

Barragem de Ceyrac - França - concretagem de uma barragem de gravidade.

Construção de uma barragem de concreto compactado a rolo - Barragem de Penn Forest,EUA (entrega, colocação, distribuiçãoe compactação por rolo).

Barragem de Villerest - França construção de uma barragem de gravidade curvada.

Construção do vertedouro de uma barragemde gravidade de concreto massa.

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10

12 13

11

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As Barragensde Hoje

Comissão Internacional de Grandes Barragens (CIGB) mantém um Registro Mundial de Barragens. Para uma barragem ser considerada grande e ser incluída no registro deve ter altura de 15 metros ou 10 a 15 metros e armazenar mais de 3

(n.4)milhões de metros cúbicos de água em seu reservatório . As barragens são listadas por país e incluem dados como nome, ano de conclusão, altura, capacidade do reservatório, área da bacia hidrográfica (área de drenagem), função, capacidade de geração elétrica instalada, energia elétrica média anual produzida, área irrigada, volume de água armazenada para proteção contra enchentes e número de pessoas afetadas pelo reassentamento. Os dados mundiais de 2000 indicam haver cerca de 50 mil grandes barragens em operação. Barragens de terra são o tipo predominante, seguidas de barragens de gravidade e barragens em arco. O processo de planejamento dos projetos de barragens e o envolvimento do público, assim como as questões socioeconômicas locais, são discutidos na seção 13.

Os gráficos abaixo apresentam a entrada em operação das grandes barragens do mundo e sua distribuição por altura e por área geográfica:

A

Número de Barragens por Altura

Nú

mero

de B

arr

ag

en

s

Altura em Metros

Barragens Inauguradas por Década

Nú

mero

de B

arr

ag

en

s

8 000

7 000

6 000

5 000

4 000

3 000

2 000

1 000

0

Anos

863 546 838 1.015 1.119 1.114

3.213

5.942

7. 511

5.574

3.354

1900 1900-1909

1910-1919

1920-1929

1930-1939

1940-1949

1950-1959

1960-1969

1970-1979

1980-1989

1990-1999

16 000

14 000

12 000

10 000

8 000

6 000

4 000

2 000

00-14 15-29 30-59 60-99 100-149 150-400

5.721

14.592

9.926

2.004

515 155


O tipo principal de barragem é o de terra, que representa 43,7% do total mundial. Em seguida, vêm as barragens de gravidade (10,6% do total) e as barragens de enrocamento (5,3% do total).

10.1. A função das barragens atuais no mundo

A maioria das barragens no Registro da CIGB (71,7%) é de barragens de uso único, embora haja um número crescente (28,3%) de barragens de usos múltiplos. Hoje, a irrigação é a função mais comum das barragens no Registro da CIGB. A distribuição das funções entre as barragens de uso único é a seguinte:

48,6% para irrigação

17,4% para hidreletricidade

12,7% para suprimento de água

10,0% para controle de enchentes

5,3% para recreação

0,6% para navegação e piscicultura

5,4% para outras funções

As Barragens de Hoje

01


Os BenefíciosRecebidos

das Barragens dos requisitos fundamentais do desenvolvimento socioeconômico no mundo é a disponibilidade de quantidades adequadas de água com a devida qualidade e de suprimento adequado de energia. Barragens adequadamente planejadas, projetadas, construídas e mantidas contribuem significativamente para atender a nossas demandas de fornecimento de água e energia. Para compensar as variações no ciclo hidrológico, as barragens e os reservatórios são necessários para armazenar água e assim fornecer vazão consistente para manter o fluxo diário necessário em nossos rios ao longo do ano.

Um

)46.p ees( 6 2©

quando permanentemente. É impor-tante relembrar a seção 3, em que se expõe que, do total de chuva que se precipita sobre a Terra, apenas 19% caem sobre o solo e que uma grande parcela disso acaba escoando, resultando em apenas 2% de precipitação que se infiltra para reabastecer os lençóis freáticos. Barragens devidamente planejadas, projetadas, construídas e mantidas para armazenar água contribuem significativamente para o atendimento de nossas demandas por água. Para compensar as variações no ciclo hidrológico, as barragens e os reservatórios são necessários para armazenar água e assim garantir fornecimento mais consistente durante períodos de escassez.

Fontes adequadas e confiáveis de água são necessárias tanto para manter a civilização existente quanto para sustentar o crescimento futuro. No passado e em muitas regiões do mundo hoje, as principais fontes de água para uso doméstico e industrial têm sido os lençóis freáticos ou aqüíferos (camadas de cascalho arenoso ou rocha que contêm e podem armazenar água). Hoje, a retirada de água de muitos desses aqüíferos excede sua reposição natural, o que resulta em rebaixamento do lençol freático. Essa situação pode levar ao esgotamento da água dos lençóis freáticos tanto em períodos de seca

11.1. Suprimento de água parauso doméstico e industrial

Barragemde Chaudanne -

França - uma barragem em arco que fornece água a uma região naturalmente seca

para uso doméstico, irrigação, uso

industrial e geração de energiahidrelétrica


Os Benefícios

11

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8 (

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)©

27

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)

Recebidos das Barragens

armazenada em reservatórios durante períodos de muita chuva para uso em períodos secos. Isso é especialmente crítico em regiões áridas do planeta.

Aumentar nosso fornecimento de água obtida dos lençóis freáticos com água adicional de reservatórios está se tornando essencial. Grandes áreas urbanas dependem muito de água

fluxos controlados dos reservatórios podem ser usados para diluir substâncias despejadas nos rios, aumentando seu fluxo para manter a qualidade da água dentro de limites seguros.

A água armazenada em reservatórios também é usada para fins industriais. Essas necessidades vão do uso direto em fábricas a processos químicos e de refino e a resfriamento em usinas elétricas convencionais e nucleares. Os

Umexemplo debarragem em arco

Exemplode uso

industrial da água - uma

grande fábrica de celulose e

papel


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)

11.2. Atendimento da demanda agrícola para fornecimento de alimentos

Um dos maiores usos de água em escala mundial é na agricultura irrigada. Desde o início dos anos 90, menos de 1/5 da terra arável do planeta é irrigada, e essa parcela contribui com cerca de 1/3 da produção mundial de alimentos. Um ditado popular entre os povos das regiões áridas do mundo afirma que "o alimento cresce onde a água corre".

Estima-se que 80% da produção adicional de alimentos até 2025 deverão vir de terras irrigadas. Isso representará demanda adicional sobre nosso fornecimento de água doce. A maior parte das áreas que necessitam de irrigação está em zonas áridas, que abrangem uma parcela significativa dos países em desenvolvimento. M e s m o c o m d i f u n d i d o s procedimentos de economia de água

por meio de melhorias na tecnologia de irrigação, a

construção de mais p r o j e t o s d e

reservatórios

A indústria requer

milhões de litros de água

por dia

Fornecimentode água para alimentação

em países em desenvol-vimento


As barragens e os reservatórios podem ser usados de maneira eficaz para regular os níveis dos rios e as enchentes a jusante por meio do armazenamento temporário do volume adicional de água para descarga posterior. O método mais eficaz de controle de enchentes é alcançado por um plano de gestão integrada da água para regular o armazenamento e a vazão de cada uma das principais barragens localizadas em uma bacia fluvial. Cada barragem é operada segundo um plano específico de controle da água para conduzir as enchentes através da bacia, sem danos. Isso implica reduzir o nível

dos reservatórios para criar mais espaço de armazenamento, antes da estação chuvosa. Essa estratégia elimina as enchentes. O número de barragens e seus planos de gestão da água são estabelecidos por meio de um planejamento abrangente para o desenvolvimento econômico e com participação pública. Informações adicionais sobre planos de gestão integrada da água estão disponíveis no item 11.7. O controle de enchentes é uma função importante para muitas barragens existentes e continua como função principal de algumas das maiores barragens atualmente em construção no mundo.

Os Benefícios

11Recebidos das Barragens

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)

“O alimento cresce onde a água corre”

11.3. Controle de enchentes

Enchente em uma

vila

A água tem sido usada como forma de energia desde a era romana. A princípio usada para mover moinhos para vários processos mecânicos como moer milho, cortar madeira ou mover tecelagens. No início do século XIX, a turbina hidráulica foi desenvolvida como uma máquina muito mais eficiente que os moinhos, e em meados daquele século a energia

ReservatórioBarragem

Gerador

Transformador

Casa de Força

Linhas elétricas (n.5)

Tomadad'água

Comporta Condutoforçado

Turbina Canal de fuga

Esquema de uma Hidrelétrica


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)

hidráulica foi usada para produzir eletricidade pela primeira vez. O conceito de uso da água em movimen-to para girar uma turbina conectada por um eixo a um gerador para gerar eletricidade é conhecido como

(n.6)hidreletricidade . Como a água é a fonte da energia, a hidreletricidade é uma fonte de energia elétrica

(n.7)renovável e amplamente utilizada.

Diagramade uma

barragem esua usina

hidrelétrica

11.4. Energia hidrelétrica

Umaturbina

usada para hidreletri-

cidade

Geradores em uma

usina elétrica

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)


Os Benefícios


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.64

)

Barragemde Castillon -

França: a usinaestá ao pé da barragem, e a

subestação e as linhas elétricas estão no canto

superiordireito

Quanto maior a força disponível da água para girar a turbina, mais energia pode ser produzida. A quantidade de eletricidade que pode ser produzida depende então da altura da qual a água precisa cair para atingir a turbina e do volume de água que passa por ela. Uma g r a n d e v a n t a ge m d a e n e r g i a hidrelétrica, em comparação com outras fontes de eletricidade (como, por exemplo, a queima de carvão, óleo ou gás), é ser renovável. Em outras palavras, a água não é consumida pelo processo de geração de eletricidade e continua disponível para outros usos quando é descarregada pela usina hidrelétrica. Ela também é uma fonte limpa de energia, pois não envolve a queima de combustíveis, que podem poluir o meio ambiente.

Alguns dos primeiros países a desenvolver a hidreletricidade em grande escala foram a Noruega, a Suécia e a Suíça, na Europa; o Canadá, os

Estados Unidos, a Austrália e a Nova Zelândia. Em escala menor, projetos hidrelétricos foram construídos, em condições adequadas, há muitos anos, em alguns países asiáticos; a primeira pequena usina hidrelétrica indiana, por exemplo, tem mais de 100 anos.

Quase 200 países no mundo têm alguma capacidade para desenvolver projetos hidrelétricos, em grande ou pequena escala. As melhores condições naturais estão em países montanhosos, com muitos lagos ou rios ou grandes sistemas fluviais. A maior usina hidrelétrica em operação é a de Itaipu, no rio Paraná, entre o Brasil e o Paraguai. Embora essa seja uma usina excepcionalmente grande (com capacidade elétrica de mais de 14.000MW [megawatt ou um milhão de Watts]), há centenas de milhares de usinas de médio porte ao redor do mundo. O Brasil produz mais de 90%


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11.5. Navegação Fluvial

As condições naturais dos rios, como mudanças em suas vazões e seus níveis, gelo e leitos em mutação, devido à erosão e à sedimentação, criam grandes problemas e obstáculos para a sua navegação fluvial. As vantagens da navegação fluvial, entretanto, em comparação com o transporte rodoviário e ferroviário, são a grande capac idade de carga de cada embarcação, a capacidade de conduzir cargas de grandes dimensões e a economia de combustível. A melhoria na navegação fluvial é resultado de planejamento e desenvolvimento abrangente das bacias fluviais com barragens, eclusas e reservatórios regulados para exercer um papel vital na obtenção de benefícios econômicos em escala regional e nacional.

Além de benefícios econômicos, os rios que foram desenvolvidos com barragens e reservatórios para navegação também podem oferecer benefícios adicionais de controle de enchentes, redução da erosão, níveis estáveis de água nos lençóis freáticos do sistema e recreação.

11.6. Recreação

11.7. Gestão integrada da água em bacias fluviais

A atração dos reservatórios para recreação é frequentemente um benefício significativo, além das demais funções das barragens. Isso é especialmente importante em áreas onde há pouca ou nenhuma água superficial natural. Os benefícios de recreação associados a lagos, tais como passear de barco, nadar, pescar, observar pássaros e fazer caminhadas, são considerados no início da fase de p lane jamento dos pro je tos e juntamente com outros objetivos levam a projetos equilibrados. A operação das barragens e dos reservatórios pode melhorar as oportunidades de recreação.

A disponibilidade de água em quantidades suficientes e com qualidade adequada onde é necessária continua sendo o desafio básico. Assim, a água obtida de lençóis freáticos, lagos naturais, rios livres e projetos de reservatórios é usada para satisfazer

Queda de Vaugris no rio

Ródano: barragem, usina e eclusa – uma instalação de

múltiplas funções


as demandas domésticas, agrícolas e industriais. Dessas quatro fontes, os reservatórios são a única fonte que pode ser efetivamente administrada para atender as necessidades de água e de energia dos estados, regiões e países. A alimentação e a vazão dos reservatórios devem ser administradas. A gestão integrada da água nas bacias fluviais é o processo pelo qual a água armazenada nos reservatórios e as descargas diárias são administradas nas bacias para garantir que uma quantidade adequada e confiável de água esteja disponível. Durante períodos de seca, descargas graduais de cada barragem são coordenadas para garantir que uma quantidade adequada de água esteja disponível por toda a bacia fluvial. Cada barragem com reservatório em uma bacia possui um plano de controle da água que prevê as descargas daquele reservatório, com base na sua alimentação e nas necessidades de vazão a jusante. Cada plano de controle da água é coordenado com outros projetos de barragens e reservatórios dentro da mesma bacia fluvial. A coordenação e o controle gerais são efetuados por organizações que abrangem toda a bacia, tais como

(n.8)comissões de bacia fluvial . Essas organizações têm papel crítico no

controle de secas e enchentes dentro das respectivas bacias.

Tomadas d'água localizadas em diferentes níveis nas torres de controle das ba r ragens pe rmi tem aos operadores fazer descargas seletivas de água a diferentes temperaturas que, combinadas, fornecem a temperatura desejada a jusante para melhorar a qualidade da água rio abaixo. Projetos de reservatórios bem administrados também mantêm níveis de água predeterminados durante as estações do ano para cumprir requisitos ambientais.

O objetivo da gestão integrada da água nas bacias fluviais é satisfazer as demandas por água, sem sacrificar os usos existentes. As principais questões a serem tratadas para esse fim em uma

Formular uma estratégia para fornecer vazão adequada de água e ao mesmo tempo manter níveis apropriados nos reservatórios (gestão de enchentes e secas).

Satisfazer as demandas domésticas, agrícolas e industriais, sem prejuízo para o meio ambiente.

Avaliar e melhorar a qualidade da água.

Agestão integrada

da água de barragens nas bacias fluviais

fornece um fluxo diário médio

consistente ao longo do ano em

nossos rios

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5 (

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.64

)Os Benefícios



11.8. Resumo dos benefícios

Os benefícios das barragens e dos reservatórios devem ser considerados e

ponderados em todas as perspectivas: local, regional, nacional e global. Todos os benefícios dos projetos de b a r r a g e n s n e m s e m p r e s e concretizam nas vizinhanças imediatas dos reservatórios ou em favor das populações que vivem nos seus entornos. Geralmente as populações das regiões e os países inteiros recebem os b e n e f í c i o s i n t e g r a i s d a s barragens e dos reservatórios. Um exemplo disso é a Barragem Aswan High, nas cabeceiras do rio Nilo, no Egito. Essa barragem armazena e libera água para

manter uma vazão média diária no Nilo. Isso beneficia o país inteiro.

O valor da gestão integrada da água nas bacias fluviais pode ser observado

melhor nos países em desenvolvimento e nos desenvolvidos. Por séculos, muitos

países no sudeste asiático, como a Índia e a Indonésia, sofriam periodicamente com a fome. Quando as chuvas das monções atrasavam ou eram insuficientes, o país era

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es6 ( e3 p© 6. 4)

Instalaçãoindustrial

Barragem deGambsheim, casade força e eclusas

no rio Reno. Uma grande barragem de múltiplas

funções administra o fluxodo rio para fornecer água,

energia elétrica, navegação,controle de enchentes e

oportunidades de recreação.Uma grande passagempara peixes está sendo

construída na partecentral da usina


Os Benefícios


pela fome, frequentemente com grande n ú m e r o d e mortes. Quando grandes reservatórios foram construídos, nas últimas cinco décadas, o problema foi resolvido pelo armazenamento de grandes quantidades de água excedentes durante as estações chuvosas para descarga regulada durante os períodos de seca.

Um extraordinário e x e m p l o d o s

b e n e f í c i o s d o fornecimento de água em

área de disponibilidade restrita é o Projeto Hídrico das

Montanhas de Lesoto. Situado no sul da África, é uma joint venture do Reino de Lesoto e da vizinha República da África do Sul. O projeto permite o armazenamento de água em vários grandes reservatórios na região montanhosa de Lesoto, onde a chuva é relativamente abundante.

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Manutenção de vales férteis

fornecendo fluxo

consistentede água nos

rios

Vista aéreada Barragem

Hungry Horse, no Texas, Estados Unidos


Obtenção de água

para irrigação

A água então é descarregada por um sistema de túneis de quase 80 quilômetros e fornecida à região central árida da África do Sul. Antes desse projeto, as montanhas de Lesoto eram subdesenvolvidas e quase inacessíveis. Como parte do projeto, novas estradas de acesso, pavimentadas com pontes para tráfego pesado, foram construídas. A s r e d e s d e e l e t r i c i d a d e e telecomunicações em todo o país foram substancialmente atualizadas para padrões modernos ou construídas do

zero, escolas foram criadas nos canteiros de obras e em suas vizinhanças, e serviços de saúde pública e planos de saúde foram introduzidos, com hospitais e postos de emergência médica. Essa infraestrutura básica permanece na área e continua a ser um benefício permanente.

Ao redor do mundo, a agricultura requer volumes significativos e consistentes de água. Os sistemas de irrigação tornam

Instalações e operações industriais demandam quantidades significativas de água para operar eficientemente. Depois da água doce ser utilizada, precisa ser tratada antes de ser despejada, pois geralmente os processos industriais a poluem.

A hidreletricidade é a fonte mais barata de energia elétrica, pois a água, a força motr iz , é gratu i ta . Ass im, a hidreletricidade pode ser um meio

isso possível. Nos Estados Unidos, a agricultura responde por 49% do consumo de água doce. Na África e na Ásia, a Organização das Nações Unidas estima que 85% da água doce são usados para agricultura. Até 2025, a demanda agrícola por água aumentará em uma vez e meia o montante atual. Barragens e reservatórios são a ferramenta para fornecer as grandes quantidades de água necessárias para atender essa demanda.

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Os Benefícios


muitas partes do mundo. Implementar uma nova usina hidrelétrica pode requerer o reassentamento de parte da população local. A cidade de São Paulo, no Brasil, é um exemplo. É uma cidade de 18 milhões de habitantes, e o maior local de concentração industrial da América do Sul. Do total da população, 5 milhões são classificados como de baixa renda. O fornecimento de eletricidade de São Paulo é quase totalmente baseado em hidreletricidade barata. Isso facilitou a criação de novos empregos e melhorou os padrões de vida.

A navegação fluvial tem o menor consumo de combustível e o menor volume de poluição entre todos os meios de transporte de massa. Para mover uma dada carga por uma longa distância, o transporte rodoviário requer dez vezes mais e o ferroviário cinco

vezes mais quantidades de combustível do que a consumida quando essa mesma carga é despachada por barcaça. Como apenas alguns poucos rios são prontamente navegáveis, obstáculos naturais como corredeiras, trechos rasos do leito do rio ou velocidade muito alta da água devem ser vencidos ou eliminados pela construção de eclusas, barragens e estruturas de controle. A navegação fluvial contribui para reduzir a emissão de gases estufa e, portanto, para mitigar os efeitos do aquecimento global.

Barcos rebocadores empurram barcaças para formar um "reboque”. Um reboque pode consistir em quatro ou seis barcaças em hidrovias menores ou em mais de 40 barcaças em rios maiores. As barcaças de um reboque passando por uma eclusa podem ser vistas na foto a

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)

Grandes carregamentosde bens comoeste reboque

passam pelas eclu-sas e barragens

em hidrovias interiores

Hoje estamos mitigando os impactos ambientais das barragens. Em muitos países, os governos têm requisitos obrigatórios a serem levados em conta quanto ao planejamento da mitigação do possível impacto que as barragens possam ter sobre a natureza e o meio ambiente na fase de seleção dos locais das barragens e quanto ao modo como são construídas e operadas. Se essas disposições forem levadas a sério, muitas consequências possíveis poderão ser resolvidas de maneira positiva.

O objetivo dos países é alcançar bacias fluviais limpas e saudáveis, que sustentem a vida aquática, assim como o desenvolvimento econômico e as


As Barragens eo Meio Ambiente

recuperação econômica do mundo, depois da Segunda Guerra Mundial, foi acompanhada por crescimento fenomenal dos sistemas de infraestrutura, o que incluiu o maior período mundial de construção de barragens. Esse período atingiu o ápice nos anos 70. À medida que esse desenvolvimento econômico e essas construções continuaram, a população mundial foi tomando consciência do preço ambiental pago por esse desenvolvimento. Hoje as pessoas procuram o equilíbrio entre os benefícios econômicos e os benefícios ambientais dos projetos de recursos hídricos. Também procuram uma distribuição igualitária dos benefícios entre toda a população nas regiões desses projetos. As pessoas preferem que o desenvolvimento e a gestão de recursos hídricos sejam feitos em toda a bacia fluvial, em vez de em áreas isoladas.

A

Em 1997, a Comissão Internacional de Grandes Barragens (CIGB) publicou um documento que contém orientações quanto à consideração, avaliação e mitigação de impactos ambientais: "Posicionamento da CIGB sobre as Barragens e o Meio Ambiente". Ele afirma:

necessidades humanas. O melhor meio de alcançar esse objetivo é encorajar e promover uma gestão abrangente dos recursos hídricos, que seja ajustada às necessidades regionais e locais. A gestão hídrica é essencial para cumprir metas quanto à qualidade e à quantidade da água. A preservação ambiental inclui mitigação e melhorias em novos projetos, manutenção das condições existentes e restauração, quando cabível.

A gestão dos recursos hídricos nas bacias fluviais causa impacto nos ciclos naturais da água. A escala do impacto depende do tamanho efetivo e das condições naturais das áreas a serem construídas e das dimensões dos projetos. A preocupação com questões ambientais e a implementação de medidas de mitigação são elementos essenciais do planejamento dos projetos. Isso inclui: limpeza da vegetação nas áreas a serem inundadas, estruturas de descarga em vários níveis para otimizar a temperatura e a qualidade da água a jusante, medidas para permitir a migração de peixes e outros organismos aquáticos e normas operacionais para a regulação das vazões a jusante em períodos críticos

12.1. Preservação e melhoria ambiental

“A maior consciência do ambiente natural e de sua situação de perigo é

um dos desdobramentos mais importantes do final do século XX.”


A seleção adequada do local e a implementação dessas técnicas resultará em projetos novos ou reformados que minimizam os impactos ambientais inaceitáveis.

Encorajar e apoiar planos de gestão abrangente dos recursos hídricos pode levar à preservação e à melhoria ambiental em projetos existentes e novos. De acordo com as necessidades regionais e locais, os planos devem incluir preservação, mitigação e melhoria das condições existentes. Um exemplo de otimização da preservação e da melhoria ambiental é o tratamento das áreas onde os reservatórios se encontram com a terra (margens ou várzeas), limitando o acesso às áreas dos reservatórios e colocando pequenas barragens com saídas de água nas cabeceiras. Isso é muito eficaz para

projetos de usos múltiplos em que os níveis dos reservatórios podem flutuar durante sua operação. Partes dos reservatórios são isoladas para o desenvolvimento das várzeas, para habitats aquáticos e para os animais. Ilhas e pequenas barragens são construídas para proteger as várzeas das flutuações dos reservatórios. As barragens nas cabeceiras também servem para controlar o assoreamento. Margens irregulares podem ser criadas para desenvolvimento das várzeas. Muitos projetos na Europa e na Ásia foram modificados para incorporar essas medidas.

Um exemplo da implementação dessa tecnologia pode ser observado no reservatório de Rottach, na Baviera, Alemanha. Essas mesmas medidas de mitigação e melhoria ambiental podem ser incorporadas em projetos pelo resto

Apreservação doshábitats naturais

é parte daconcepção dos

projetos de barragens

As Barragens

21e o Meio Ambiente

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Aspectos de sedimentação

Os rios transportam sedimentos naturalmente. O depósito de sedimentos ocorre quando os rios entram em reservatórios e sua capacidade de transporte de sedimentos diminui nos remansos criados pelas barragens. Os sedimentos grossos são tipicamente depositados primeiro, enquanto as partículas mais finas de argila e lodo são transportadas mais para dentro dos reservatórios. A maioria dos reservatórios capta quase 100% das cargas de sedimentos dos rios que neles desembocam, mas a sedimentação geralmente só se torna um problema significativo depois de 50 anos ou mais, depois da construção das barragens, uma vez que elas são projetadas com capacidade adicional para acomodar o depósito de sedimentos.

Devido ao rápido crescimento da construção de barragens, nos anos de 60 a 70, cerca de 45% da capacidade atual de armazenamento em reservatórios deverá ser seriamente afetada pela sedimentação daqui a 20 anos. A maioria das barragens existentes deverá ser seriamente afetada pela capacidade de armazenamento perdida, devido à sedimentação, até o ano 2065.

As taxas de sedimentação variam muito; algumas das taxas mais altas são encontradas em regiões geologicamente ativas, onde ocorrem terremotos. Os impactos da sedimentação nos reservatórios, entretanto, são geralmente mais graves em regiões semiáridas, em que as taxas de sedimentação são relativamente altas e as bacias que alimentam as barragens são muito grandes.

A agricultura e o reflorestamento, o desmatamento de florestas naturais, a pastagem excessiva e outras atividades humanas, combinadas com a água de

tempestades, são os principais fatores que contribuem para a erosão das bacias fluviais.

Para limitar a erosão dos solos e a sedimentação nos reservatórios, são necessárias ferramentas técnicas e regulamentares, tais como políticas de gestão das bacias fluviais.

A solução ideal é de fato minimizar a acumulação de sedimentos nos reservatórios.

Construir barragens pequenas (relativamente à vazão dos rios) em rios que carregam volumes significativos de sedimentos. Essas barragens devem ter comportas grandes, em nível baixo, para descarregar depósitos durante enchentes, quando necessário.

Barragens de armazenamento devem ser construídas em vales com baixas taxas de sedimentação e/ou com pequenas bacias fluviais e devem ser dimensionadas com capacidade adicional de armazenamento para sedimentação futura de 50 a 100 anos, por exemplo.

Depois que os sedimentos se depositam e se consolidam, torna-se muito difícil removê-los e armazená-los de maneira econômica por meios mecânicos. Soluções alternativas, como elevação das barragens, podem ser melhores do que a recuperação, por meio de dragagem, da capacidade perdida.

Os leitos diretamente a jusante das barragens geralmente sofrem degradação (rebaixamento do leito) devido à retenção dos sedimentos nos reservatórios, dependendo da existência de grandes afluentes a jusante dos locais das barragens.

Visãoa jusante –

observa-se água e desenvolvi-

mento das várzeas

Criação de um lago e várzeas separados na extremidade a montante do reservatório Rottach na Alemanha

Vista aérea mostrando um

lago completo e várzeas para

preservação do ecossistema


o mundo está passando por grandes mudanças nas práticas sociais e comerciais, assim como por amplo desenvolvimento econômico associado à globalização e aos rápidos avanços na tecnologia e nas telecomunicações e com o aumento contínuo e sem precedentes da população. Ao mesmo tempo, em muitas áreas o uso irresponsável da água tem acelerado a poluição do meio ambiente.

Hoje

Na Assembléia Geral das Nações Unidas, em 2005, oito Metas de Desenvolvimento do Milênio (MDMs) foram apresentadas para implementação até 2015, com vistas a erradicar a pobreza, melhorar a educação, melhorar a saúde, combater doenças e garantir a sustentabilidade ambiental. As Metas de Desenvolvimento do Milênio podem ser encontradas em www.un.org/millenniumgoals. A ONU também afirma que a gestão dos recursos hídricos mundiais é um ingrediente essencial para a consecução de todas as MDMs. A Organização reconhece que as barragens e os reservatórios continuarão a exercer papel significativo na gestão dos recursos hídricos mundiais.

Como o mundo precisa de grandes quantidades de água para usos domésticos e agrícolas, energia e controle de enchentes para sustentar o desenvolvimento, as barragens de usos múltiplos são a opção mais realista. Soluções solares, eólicas e baseadas nos lençóis freáticos devem ser buscadas para ampliação da oferta de água e energia, mas elas não oferecem quantidades suficientes para serem alternativas viáveis. Medidas de preservação são essenciais - mas não são medidas isoladas.

A gestão eficaz dos recursos hídricos mundiais nas bacias fluviais por barragens e reservatórios em conjunção com outras medidas é essencial para sustentar tanto a população existente quanto a população futura do planeta. Isso é crítico para os países em

desenvolvimento e as vastas regiões áridas do mundo. O planejamento da gestão da água, no âmbito das bacias fluviais, é o elemento-chave para garantir o fornecimento ideal de água e outros benefícios. Embora as barragens ofereçam benefícios significativos a

Olhando parao Futuro - asBarragens doSéculo XXI

reassentamento e relocação das populações afetadas.

impactos socioeconômicos.

problemas ambientais.

questões de sedimentação.

aspectos de segurança.

O desafio para o futuro será o planejamento e o uso inteligente das barragens e dos reservatórios nas bacias fluviais, em conjunção com a água dos lençóis freáticos, o clima, o meio ambiente e o uso da terra para a gestão inteligente dos recursos hídricos mundiais como parte das metas de desenvolvimento social e econômico de cada país.

As bacias fluviais são definidas pela hidrologia e transcendem os limites nac iona i s , po l í t i cos , soc i a i s e econômicos, o que faz delas o elemento básico de planejamento e gestão dos recursos hídricos e dos ecossistemas. O planejamento para a exploração de recursos hídricos deve ser feito no âmbito

(n.8)das bacias fluviais e não no âmbito individual de cada projeto. O processo de

13.1. Processo de planejamento de projetos de barragense reservatórios


planejamento é uma at iv idade sistemática e abrangente que considera todos os recursos em cada bacia. Assim, a dimensão e a localização de projetos de reservatórios são determinadas de maneira melhor no âmbito das bacias.

Depois de escolhido o local para um projeto de barragem e reservatório, pode ter início o planejamento detalhado na região correspondente. No que diz respeito a cada projeto específico de barragem, todos os esforços são feitos para garantir que os valores econômico, social e ambiental sejam adicionados à bacia. A restauração de ecossistemas é um dos principais objetivos ambientais dos projetos de barragens. Para as metas e objetivos específicos dos novos projetos de barragens, esse processo contém seis etapas individuais e é um enfoque estruturado para identificar questões e resolver problemas. Isso fornece um quadro racional para a tomada de decisões equilibradas. Esse processo também se aplica a vários outros tipos de grandes projetos. A seis

compreensão, mas elas geralmente são realizadas várias vezes e ocasionalmente de maneira simultânea. Repetições das etapas podem ser conduzidas quando necessário para formular alternativas eficientes, eficazes, completas e aceitáveis para a seleção da melhor entre elas. O planejamento inteligente, com participação de todas as partes interessadas, é essencial para projetos bem-sucedidos de barragens.

A função e o objetivo do envolvimento público e da sua coordenação é abrir e manter canais de comunicação com o público e com empresas locais, com vistas a considerar plenamente as suas opiniões e informações no processo de p l a n e j a m e n t o . O o b j e t i v o d o envolvimento público é garantir que os projetos e programas de barragens respondam às necessidades e às preocupações do público. Os elementos críticos, para um bom processo de e n v o l v i m e n t o p ú b l i c o e s u a coordenação, são a disseminação de informações sobre as atividades propostas, a compreensão dos desejos, das necessidades e das preocupações do público, a realização de consultas antes da tomada de decisões e a consideração das opiniões do público.

Todos os estudos de planejamento incorporam o envolvimento do público, e a colaboração e coordenação com ele. Isso começa durante o processo inicial de planejamento, quando as questões, as oportunidades e os problemas são identificados, e continua por todo o p rocesso de p l ane j amen to . O envolvimento do público na fase inicial do processo de planejamento não só ajuda a identificar problemas e oportunidades, mas também serve, a esse público, de convite para exercer par t i c ipação cont ínua e como o p o r t u n i d a d e p a r a e x p r e s s a r preocupações, idéias, e para fazer sugestões quanto ao processo de planejamento e de tomada de decisões.

Com base em uma reunião prévia com o público, nas fases iniciais do processo de planejamento, a equipe do projeto determinará a dimensão necessária do envolvimento do público e estabelecerá uma estratégia adequada para integrar esse envolvimento no processo de

13.1.1. Envolvimento público e sua coordenação

Etapa 1Identificar questões, problemas e oportunidades.

Etapa 2Catalogar e prever as condições.

Etapa 3Formular planos alternativos.

Etapa 4Avaliar planos alternativos.

Etapa 5Comparar planos alternativos.

Etapa 6Selecionar o plano que atender melhor às necessidades.

Os projetos bem-sucedidos geralmente s e b a s e i a m na c o ns e c uç ã o e documentação de todas essas etapas. É essencial que os responsáveis pelo planejamento, os economistas e os engenheiros conduzam cada etapa como uma equipe. É importante que isso seja um processo repetitivo que inclua o envolvimento público e dos parceiros. À medida que novas informações são obtidas e desenvolvidas, pode ser necessário repetir algumas das etapas anteriores.

Essas seis etapas são apresentadas de maneira sequencial para melhor


Olhando para o Futuro

31as Barragens do Século XXI

indústria. A devida indenização, o deslocamento e a reconstrução efetiva de espaços para a população e as atividades econômicas acima do nível do reservatório são itens essenciais dos orçamentos de custos dos projetos.

Nas áreas tropicais do mundo, o saneamento deve ser resolvido. Os reservatórios podem criar ambientes favoráveis para a transmissão de doenças relacionadas à água. As principais medidas preventivas são o saneamento e os programas de saúde pública para a população em torno dos reservatórios, em conjunção com normas operacionais adequadas, tais como a flutuação do nível de água dos lagos para inibir o surgimento de insetos transmissores de doenças.

Em resumo, um dos mais importantes objetivos das barragens é garantir que uma parcela adequada dos benefícios s e j a r e ceb ida pe l a popu l a ção diretamente afetada.

Água em quantidades adequadas e de boa qualidade nos locais certos será o ingrediente essencial para sustentar o crescimento da população mundial e ajudar os países em desenvolvimento a avançar na direção da consecução de suas metas de desenvolvimento social e econômico. Barragens devidamente planejadas, projetadas, construídas e mantidas contribuem significativamente

13.3. Necessidade maior de gestão integrada da água nas bacias fluviais

planejamento. É importante desenvolver uma estratégia que crie oportunidades pertinentes de envolvimento do público e de qualidade para aqueles que têm ou possam ter interesse nos estudos. A estratégia deve refletir o escopo e a complexidade de cada estudo particular. As principais atividades de envolvimento do público, conduzidas durante o processo de planejamento, são o anúncio do início dos estudos, a identificação do público e o processo de investigação. É importante para o público ver as alternativas sendo estudadas e contribuir para a sua consecução. No final do processo de planejamento, o público deve ser informado sobre a alternativa selecionada e sobre o cronograma do projeto e construção.

N o s p l a n o s n a c i o n a i s d e desenvolvimento econômico, benefícios significativos são necessários. Isso resulta no planejamento, no projeto e na construção de grandes barragens que criam grandes reservatórios. Os projetos podem levantar questões econômicas e sociais locais que, se não forem tratadas cedo no processo de planejamento, podem resultar em impactos. Os programas de reassentamento para a população e as empresas locais devem envolver a identificação da população afetada, assim como das atividades afetadas, tais como agricultura, irrigação, reflorestamento, comércio e

13.2. Questões socioeconômicas associadas a projetos de barragens e reservatórios

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Manutenção de níveis constantes

de água para garantir várzeas

consistentes para hábitats


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Exemplo de desenvolvimento industrial: uma grande fábrica

de celulosee papel

Um rio seco, exemplo da

necessidade de gestão da

água

Exemplo derio com gestão integrada da

água para garantir um

fluxo mínimo e consistente ao

longo doano




13.3.1. Necessidade de gestão da água em tempo real nas bacias fluviais

A gestão da água nas bacias fluviais inclui a coleta e a avaliação de informações críticas para permitir a tomada de decisões que resultem nas descargas ideais dos projetos de reservatórios, para atender às demandas domésticas, industriais e agrícolas nas bacias fluviais. Por exemplo, são necessários 38 litros ou 110 galões para refinar 3,8 litros ou 1 galão de gasolina. Para satisfazer a demanda crescente por água, um sistema ágil, preciso e confiável de gestão de dados é necessário. Essas decisões em

ter consciência de que ao redor do mundo o ciclo hidrológico varia e não é previsível. Para compensar essas var iações no cic lo hidrológico, precisamos administrar de maneira eficaz a água doce que nos é disponível.

A gestão inteligente da água em nossos reservatórios é essencial para suportar as demandas crescentes. As barragens e os reservatórios são uma ferramenta útil ao processo de gestão, uma vez que podem armazenar água e assim garantir fornecimento mais consistente durante períodos de escassez. Em poucas palavras, as barragens continuarão a nos permitir administrar a água para que não tenhamos rios secos durante a maior parte do ano. Os objetivos da gestão integrada regional da água nas bacias fluviais são:

Melhor gestão do fornecimento de água.

Melhor qualidade da água em nossos rios.

Melhores condições ambientais nas bacias fluviais.

Assim, o enfoque tradicional do desenvolvimento de recursos hídricos para fornecimento de água, irrigação, navegação, hidreletricidade e recreação deve ser ampliado para incluir:

qualidade da água.

gestão da quantidade de água (enchentes e secas).

controle de sedimentação.

avaliação climática.

uso e zoneamento da terra.

gestão dos lençóis freáticos.

manutenção dos hábitats.

manutenção e melhoria do meio ambiente.

tempo real são apoiadas pela coleta de dados históricos e em tempo real e pela modelagem e previsão das condições atuais do clima e das vazões dos rios. As informações e os dados usados para essas decisões dizem respeito:

à qualidade da água nos rios.

à gestão dos fluxos dos rios em períodos de secas e de enchentes.

ao planejamento e à ação de emergência contra enchentes.

ao planejamento, zoneamento e uso da terra pelas comunidades.

à melhoria da eficiência e dos benefícios dos projetos de barragens existentes.

ao planejamento nas bacias fluviais ( a l t e r a ç ã o d a o p e r a ç ã o [armazenamento e vazão] das barragens existentes e de novos projetos de barragens onde e quando

A modelagem das bacias é um aspecto importante desses sistemas. Ela inclui os dados hidrológicos, os dados de armazenamento dos reservatórios e a hidráulica dos sistemas. Os seus produtos são previsões para vários cenários e indicações para a operação adequada dos reservatórios, com vistas a otimizar os benefícios e minimizar danos.

A irrigação será necessária em muitas partes do mundo para garantir que a produção agrícola seja capaz de sustentar a população crescente. Enquanto as pessoas nos países desenvolvidos gozam de prosperidade e comida abundante, estima-se que metade da população mundial, algo em torno de 3 bilhões de pessoas, não tem alimentos suficientes para manter sua vida. Essas mesmas pessoas não têm acesso à água potável segura.

A gestão da água e a eficiência da irrigação exercerão papel-chave no futuro. A i r r i g a ç ã o b e m - s u c e d i d a r e q u e r f o r n e c i m e n t o d e

13.4. Irrigação no futuro

Os requisitos para esse tipo de sistema são:

redes com cobertura integral das bacias fluviais para coleta de dados em tempo real.

desenvolvimento de bancos de dados confiáveis.

modelagem matemática no âmbito de cada bacia.

mapeamento detalhado.

sistemas de informática rápidos e confiáveis.


devido a condições geológicas, ou de outra natureza, não favoráveis ou também devido a restrições econômicas e políticas. Pode haver outras prioridades para os orçamentos dos países, ou razões para evitar certas áreas, devido a outros usos da terra ou à presença de grandes populações.

A maioria dos locais tecnicamente viáveis atualmente se encontra na África, na Ásia e na América Latina, e nessas regiões há frequentemente restrições econômicas. Há, entretanto, projetos hidrelétricos sendo construídos ou planejados em cerca de 180 países. Atualmente, os países líderes no desenvolvimento de seus potenciais hidrelétricos são: China, Índia, Irã, Brasil e Turquia.

A maior usina hidrelétrica em plena operação é a Usina de Itaipu, construída em um rio entre o Brasil e o Paraguai, e com capacidade de 14.000MW. A maior usina em construção é a de Três Gargantas, no rio Yang-Tsé, na China. Quando for concluída, em 2009, ela terá

(n.9)capacidade de 18.200MW, além de oferecer controle de enchentes e navegação . Esses pro je tos são excepcionalmente grandes. Há centenas de instalações hidrelétricas de médio porte pelo mundo.

Muitos países possuem conexões de (n.10)sistemas elétricos em nível nacional ou

regional. As usinas hidrelétricas geralmente fornecem energia a esses sistemas. Países vizinhos frequentemente

(n.11)possuem sistemas interligados , de modo que os recursos hídricos em um país podem ajudar a fornecer energia a outros países. Ocasionalmente, acordos são firmados entre dois países, pelos quais um deles se compromete a comprar energia do outro e a ajudar a financiar e desenvolver recursos hidrelétricos no país vizinho. Os exemplos incluem a Tailândia, que adquire energia do Laos, e a Índia, que adquire energia do Butão. Cada caso é baseado na distribuição da energia na respectiva região.

“Projetos hidrelétricos de pequeno (n.12)porte " também podem exercer um

papel importante no mundo. Eles gera lmente envo lvem apenas a construção de barragens muito pequenas, sendo por isso de construção mais barata, e podem fornecer energia a áreas isoladas no interior, ou a pequenas comunidades ocasionalmente não alcançadas por sistemas elétricos nacionais. Pequenas centrais hidrelétricas podem às vezes ser adicionadas a barragens que foram construídas primordialmente para outros fins. O relativamente plano rio Mur, na

água consistente durante a estação de crescimento d o p l a n t i o . Perdas reduzidas e m c a n a i s e s i s t e m a s

melhorados de m e d i ç ã o ,

monitoramento e controle ajudarão a

otimizar a quantidade de água usada para irrigação. O uso de fertilizantes solúveis em

água aumentará a produção de alimentos nos campos. O

armazenamento de água excedente, por meio de barragens e reservatórios, durante períodos de vazões, para uso durante períodos de escassez é o fator mais importante para garantir a disponibilidade do fornecimento de água consistente.

A hidreletricidade responde por cerca de 20% da eletr ic idade do mundo atualmente, e há usinas hidrelétricas sendo construídas em virtualmente todas a s p a r t e s d o m u n d o , p o i s a hidreletricidade é uma fonte renovável de energia elétrica.

O potencial hidrelétrico básico de um país pode ser estimado com base em seu volume de chuvas anual, seus sistemas fluviais e sua topografia (terreno montanhoso). Nem todo esse potencial pode, entretanto, ser usado, pois pode haver áreas onde não é tecnicamente possível construir barragens ou usinas,

13.5. Energia hidrelétricano futuro

O Projeto de Três Gargantas, no rio Yang-Tsé,

na China

Água administrada e

fertilizantes solúveis

aumentarão a produção de

alimentos

Nível dearmazenamento

271.50

51.00

25.7

0

262.00

Nível dearmazenamento

271.50

19.0

0

32.50

362.00

Seção da casa de força Seção da soleira




ABarragem

de Gabersdorf,perto de Leibnitz,na Áustria, é um

exemplo de pequena central hidrelétrica.

O projeto temcoluna d'água de

metros e capacidadede 14,5 MW

Usina de Itaipu, Brasil e Paraguai.

A maior usina hidrelétrica do

mundo em2006

Geradoresem uma usina

hidrelétrica

Detalhes das turbinas e das

comportas radiais de

Gabersdorf

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enchentes, assim como o planejamento, o projeto e a construção de novas estruturas. Será essencial que o planejamento desses projetos de controle de enchentes seja feito no âmbito das bacias fluviais para levar em conta o volume previsto de chuvas e os locais de crescimento populacional.

Como no passado, parte significativa da população mundial continuará a se instalalr perto de nossos rios e córregos. Essa situação requer otimização das barragens e projetos de controle de

Como parte do processo para melhorar os sistemas de controle de enchentes, os governos precisarão rever as mudanças climáticas e o nível padrão de proteção a ser fornecido. Em muitas partes do mundo esse nível precisará ser elevado. Além disso, zoneamento mais rígido das terras nos leitos maiores e adjacentes a eles deverá ser implementado

Dificuldades significativas de previsão do tempo resultam das mudanças climáticas rapidamente em andamento em quase todas as partes do mundo.

Conseqüentemente, o maior uso de radares meteorológicos

para monitoramento de c h u v a s , m o d e l o s h i d r o l ó g i c o s e a p r e v i s ã o p o r c o m p u t a d o r permitirão previsões em tempo real para as d e s c a r g a s operac ionais das barragens e previsões

de todos os níveis dos rios nas bacias. Nesta

página temos exemplos dos componentes da gestão

da água em tempo real em uma

13.6. Controle de enchentesno futuro

Barragemde Rochemaure -

França: barragens esistemas de proteção

contra enchentes conti-nuarão a controlar aságuas de enchentesem nossos rios paraevitar o transborda-mento dos sistemas

de diques

Medidores automatizadosde fluxo para

obter em temporeal o fluxo e onível da água

Radar meteorológico para prever os volumes e os

locais das chuvas

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À medida que o desenvolvimento econômico continua, haverá um aumento significativo no transporte de matérias-primas e bens, assim como uma demanda crescente por produtos. Os custos crescentes dos combustíveis terão impacto sobre os meios de transporte utilizados. A navegação interior é o meio de transporte mais econômico e menos poluente. Uma vantagem principal das hidrovias interiores é sua capacidade de transportar eficientemente grandes volumes de mercadorias por longas distâncias. Reboques com 15 barcaças são comuns em rios maiores com eclusas. Esses reboques são um meio extremamente eficiente de transporte e podem levar cerca de 22.500 toneladas de carga como um único veículo. Dois exemplos da economia da navegação interior são apresentados a seguir:




13.7. Navegação interiorno futuro

A capacidade de uma barcaça:= 15 vagões jumbo.

= 55 caminhões normais.

A capacidade de um reboque (15 barcaças):

= 21 trens com 4 vagões cada.= 870 caminhões

Barragem deDonzère - França:

as descargas operacionais

controlam enchentesa jusante

Modelos hidrológicos

computadorizados usam informações em tempo real de

radares meteorológicos e medidores de fluxo para fazer previsões precisas com vistas a alterações opera-

cionais nos reservatórios

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20000

15000

10000

5000

CFS

26 27 28 29 30 1 2 3 4

Dec 1993Nov 1993

MILES JCT .S.S. FLOW.1HOUR

MILES JCT .B.B. FLOW.1HOUR

MILES JCT .OUT FLOW SBG .FLOW-REC.1HOUR

Estruturasda eclusa

central e da barragem

por carregamento torna o transporte por barcaças econômico em termos de consumo de combustível e de vantagens ambientais. Em média, um galão de combustível permite que uma tonelada de carga seja transportada a 59 milhas por caminhão, a 202 milhas por trem e a 514 milhas por barcaça. Os países em desenvolvimento com rios precisarão usar a navegação interior como parte de seus planos nacionais de desenvolvimento

Olhando para o futuro, se a carga transportada pelas hidrovias interiores a cada ano precisasse ser transportada por outro meio, seriam necessários cerca de 6,3 milhões de vagões ou 25,2 milhões de caminhões para carregá-la. Imagine adicionar esse tráfego e sua poluição atmosférica associada às ferrovias e rodovias já congestionadas que passam por nossas comunidades.

A capacidade de transportar mais carga

O s p r o j e t o s d e b a r r a ge ns e reservatórios requerem planejamento sistemático que reconheça o impacto sobre toda a bacia fluvial e seus ecossistemas.

Consulta pública e participação de todas as pessoas envolvidas para a obtenção de consenso são necessárias para o planejamento, a implementação e a operação mais eficazes dos projetos.

Inclusão do meio ambiente, das condições naturais e dos aspectos sociais ao lado dos benefícios econômicos no planejamento inicial dos projetos.

Muitos países agora exigem a identificação formal dos impactos ambientais durante a fase conceitual dos projetos.

ciências ambientais e sociais estão envolvidas no planejamento, no projeto e na construção de barragens. As seguintes ques tões s ão cons ide r adas no desenvolvimento de projetos modernos de recursos hídricos:

13.8. O equilíbrio entre os benefícios dos projetos e o meio ambiente

Os impactos sociais e ambientais das bar ragens e dos reservatór ios construídos hoje devem ser evitados ou mitigados. As operações das barragens existentes devem ser revistas e, se necessário, modificadas para compensar os seus impactos sobre o meio ambiente. Todos os esforços devem ser feitos para que os projetos de barragens e reservatórios melhorem ou preservem o meio ambiente. Os profissionais atuais de recursos hídricos são guiados tanto por políticas ambientais como por preocupações de engenharia e de segurança. Os responsáveis pelo planejamento e os engenheiros, muitos dos quais são membros da Comissão Internacional de Grandes Barragens, incluem o meio ambiente entre suas responsab i l idades . Equ ipes de engenheiros e especialistas de várias disciplinas - planejamento, engenharia,





Análises econômicas rigorosas dos benefícios e custos de mitigação ambiental de grandes projetos fornecem informações críticas para os responsáveis pela tomada de decisões.

Com planejamento e implementação cuidadosos, as pessoas obrigadas a ser reassentadas devido aos projetos podem e devem ser beneficiadas primeiro.

O monitoramento dos impactos ambientais dos projetos existentes permite melhor compreensão dos verdadeiros impactos e não dos impactos projetados.

A pesquisa sobre os aspectos ecológicos de muitas barragens e muitos reservatórios existentes pode fornecer lições importantes para projetos futuros.

Barragemde

Champagneux

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ee

s( 8

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3que apenas 19% dela, ou 110.000 km , caem sobre o solo. Desse total, 65.200

3 3km ou 59%, evaporam-se, e 42.600 km ou 39% escoam para os oceanos. Há apenas

32.200 km ou 2% de infiltração para os lençóis freáticos. À medida que o mundo se desenvolve, torna-se mais importante

3reter parte dos 42.600 km de escoamento em reservatórios para administrá-los durante o ano. Isso tem sido uma estratégia bem-sucedida há mais de 5.000 anos.

É importante se conscientizar dos desafios e das oportunidades que existem quanto à água do planeta e dos benefícios do armazenamento e da gestão da água nas bacias fluviais. O público deve tomar consciência do papel benéfico das barragens na gestão da água nas bacias para atender à demanda crescente por água e evitar enchentes, assim como da relação entre as barragens e o meio ambiente.

A CIGB é uma fonte de fatos e informações confiáveis para os órgãos políticos responsáveis pela tomada de decisões, agências de financiamento, grupos e organizações de lobby ambiental e o público em geral quanto aos benefícios do uso prudente da água, especialmente por

13.9. A necessidade de conscientização e educação do público sobre recursos hídricos

O mundo está em uma era em que vastas quantidades de informações estão disponíveis em todas as mídias. A internet, a mídia impressa e outras formas de mídia têm um impacto significativo sobre o conhecimento e as percepções da sociedade. A questão da expansão e da restauração da infraestrutura mundial e o debate sobre a necessidade e o uso de barragens são excelentes exemplos desse fenômeno mundial.

É importante que o público seja relembrado sobre os fatos reais relativos à água como o recurso natural vital do planeta. A maior parte da água da Terra está localizada nos oceanos. Há apenas uma pequena fração de toda a água do planeta que é doce e disponível para consumo humano – 2,5% do total. Embora os lençóis freáticos sejam uma fonte amplamente usada, a extração deve s e r a d m i n i s t r a d a p a r a e v i t a r esgotamento. O público deve ser conscientizado sobre o fato de que a quantidade de água proveniente da chuva no mundo permanece constante e

Mitigaçãoe melhoria

ambiental podemser eficazes um

ecossistemafluvial nos

Estados Unidos

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resumo, este livro mostra que a água permanece o recurso vital para sustentar a civilização no mundo e que a água doce para consumo humano e irrigação está disponível apenas em quantidades limitadas. A sustentabilidade da vida em algumas regiões do mundo está ameaçada pelo desequilíbrio entre a demanda e a disponibilidade de água, alimentos e energia. Vimos como o mundo obtém água do ciclo da água e a quantidade limitada de chuvas que cai sobre os continentes. Devemos nos lembrar que essa quantidade limitada não é distribuída homogeneamente pelo mundo, por estação ou região. Há um desequilíbrio entre a demanda de água e sua disponibilidade.

A história nos mostra que as barragens e os reservatórios têm sido usados com sucesso para coletar, armazenar e administrar a água necessária para sustentar a civilização por cinco séculos. Enquanto olhamos para o futuro, precisamos aprender com o passado e projetar esse conhecimento para o futuro. A CIGB foi fundada em 1928 e atualmente tem 88 países e cerca de 10 mil especialistas técnicos individuais como membros e uma longa história na prestação de orientação técnica e de definição de padrões técnicos para uso em barragens ao redor do mundo. Hoje, a CIGB exerce um papel mundial importante na promoção da arte e da ciência da construção de barragens para criar projetos de recursos hídricos mais eficientes, eficazes e responsáveis, com vistas ao benefício da sociedade. Isso é realizado por meio do desenvolvimento e da promoção de conceitos e diretrizes de engenharia equilibrados e compatíveis com os requisitos sociais, ambientais, financeiros e operacionais dos projetos de desenvolvimento de recursos hídricos. Olhando para o futuro, a CIGB está “Preparando-se para encarar os desafios do amanhã no desenvolvimento e na

Em

O Papelda CIGB ea Água do Mundo

gestão dos recursos hídricos mundiais".

Esse objetivo está sendo alcançado pelo intercâmbio e pela transferência internacionais de conhecimento e experiência sobre barragens e suas tecnologias e funções associadas. Esse processo é muito útil para passar informações daqueles com experiência de longa data àqueles que têm grandes programas de construção em seu futuro. Também é importante para garantir que as barragens existentes permaneçam seguras e sejam operadas da maneira mais eficiente e econômica. Nesse aspecto é que grandes associações internacionais, como a Comissão Internacional de Grandes Ba r ragens (C IGB ) , são importantes. A Comissão foi estabelecida em uma época em que grandes programas de construção de barragens estavam sendo iniciados em locais como a Europa e a América do Norte.

Enquanto olhamos para o futuro, os processos de planejamento devem cu idadosamente documentar os benefícios propostos, assim como as questões e os impactos que devem ser mitigados. As questões e os impactos adversos das barragens podem ser minimizados ou el iminados por planejamento e projeto cuidadosos que incorporem o envolvimento e a participação do público nas fases iniciais desse processo. Quando às medidas de mitigação cabíveis, são identificadas cedo nos processos de planejamento e projeto de barragens e reservatórios, e podem ser incorporadas de modo eficiente e eficaz nos projetos, na construção e na operação

“Se preparando para encarar os desafios de amanhã no

desenvolvimento e na gestão dos recursos hídricos

mundiais".

A intenção da CIGB é garantir que as barragens e as estruturas associadas necessárias para o desenvolvimento e a gestão dos recursos hídricos no mundo s e j a m s e g u r a s , e c o n ô m i c a s , a m b i e n t a l m e n t e r e s p o n s á v e i s , socialmente aceitáveis e operadas e mantidas com vistas à confiabilidade

sustentável. As barragens e os reservatórios podem e devem ser compatíveis com os ambientes sociais e naturais de cada região. O desafio para o futuro será a utilização das barragens e dos reservatórios para a gestão inteligente dos recursos hídricos mundiais como parte dos objetivos de

início deste livro, vimos que há uma quantidade fixa de água no ciclo da água e que apenas uma pequena quantidade de água doce está disponível para consumo humano. Agora entendemos que a maior parte da chuva cai nos oceanos e entendemos que uma parcela significativa da água que cai no solo se evapora ou acaba escoando para nossos córregos e depois para os oceanos. Isso significa que apenas uma pequena quantidade de água está disponível para reabastecer nossos lençóis freáticos. Esses fatos ressaltam a necessidade de coletar e armazenar água e usar gestão integrada para garantir f luxos adequados nos rios durante o ano inteiro. A história nos mostra que as gerações anteriores foram rápidas em perceber a necessidade de barragens e reservatórios para armazenar água para distribuição consistente ao longo de cada ano.

Na história do mundo, as barragens têm exercido papel significativo no armazenamento e na gestão da água necessária para sustentar a civilização. Hoje o mundo está passando por grandes mudanças nos valores éticos, nas práticas de negócios e nas condições de vida como resultado dos rápidos avanços na t ecno log ia e nas comunicações associados com o contínuo e inédito crescimento populacional.

Ao mesmo tempo, nossos recursos naturais têm sido usados de maneira irresponsável, e o meio ambiente tem sido poluído de modo acelerada. À medida que a população mundial c o n t i n u a a c r e s c e r c o m o desenvolvimento econômico e agrícola associado, cresce a necessidade de

i

fornecimento de água e de mais barragens.

As bacias fluviais são os elementos básicos da gestão de recursos hídricos e do meio ambiente. Olhando para o f u t u r o , o p l a n e j a m e n t o e o desenvolvimento devem, portanto, ser conduzidos no âmbito das bacias.

À medida que a demanda por água continue a aumentar, as pessoas precisarão usar planejamento e engenharia inteligentes no processo bem-sucedido de planejamento em seis etapas para atender melhor a essas necessidades, às metas e aos objetivos dos projetos individuais de barragens. Com o devido envolvimento do público e a devida coordenação com ele, questões s o c i o e c o n ô m i c a s t a i s c o m o reassentamento e a distribuição igualitária dos benefícios dos projetos podem ser resolvidas adequadamente. Barragens de tamanho e localização adequados poderão então ser projetadas e construídas nas bacias fluviais. Isso é particularmente i m p o r t a n t e n o s p a í s e s e m desenvolvimento. A ONU reconhece que a água é um ingrediente essencial para alcançar seus objetivos e eliminar a pobreza e a fome, melhorar as condições de saúde e combater doenças até 2015. A mitigação dos danos à sociedade causados pelas enchentes exigirá maior armazenamento para controle de enchentes em barragens existentes e

No

Resumo



O Papel da CIGB

51e a Água do Mundo

para fornecer as quantidades de água necessár ias . Também devemos reconhecer que elas podem ser operadas d e m a n e i r a a m b i e n t a l m e n t e responsável.

Como o meio ambiente é um aspecto importante de nossa existência e está relacionado com nossos córregos e rios, os projetos de reservatórios devem ser administrados no âmbito das bacias, para otimizar a mitigação e os benefícios ambientais. O objetivo da gestão da água nas bacias permanece o mesmo: satisfazer demandas sem sacrificar usos existentes. As principais questões quanto à gestão da água nas bacias

locais.

Tecnologia avançada é necessária para o planejamento, o projeto, a construção, a operação e a manutenção de grandes barragens e de suas instalações associadas, de modo que sejam econômicas, seguras e ambientalmente responsáveis. Assim como no passado, a CIGB continua a promover a vanguarda do planejamento, da engenharia, da construção, da operação e da manutenção de barragens. O papel crescentemente importante da CIGB é assegurar que as barragens sejam planejadas, projetadas, construídas e operadas com a máxima mitigação de impactos ambientais e com a maximização de benefícios sociais e econômicos. Essa é a melhor maneira de alcançar desenvolvimento e gestão sustentáveis dos recursos hídricos mundiais. O objetivo é planejar, projetar, construir e operar barragens econômicas e eficientes que sejam projetos de infraestrutura social e ambientalmente responsáveis. A melhor estratégia é usar um processo de planejamento inteligente, com envolvimento do público e que considere todos os recursos hídricos das bacias fluviais. As preocupações e os impactos adversos potenciais das barragens podem ser eliminados com esse processo de planejamento cuidadoso.

Olhando para o futuro, devemos nos beneficiar e nos basear nas experiências bem-sucedidas das gerações passadas para a gestão da água do mundo. O planejamento inteligente para os lençóis freáticos e para os reservatórios das bacias fluviais será a melhor opção para a demanda crescente por água. As barragens e os reservatórios continuarão sendo necessários para fornecer água em grandes quantidades e com qualidade

formular estratégias para garantir fluxo adequado dos rios;

satisfazer as demandas domésticas e agrícolas sem prejuízo ao meio ambiente;

avaliar e melhorar a qualidade da água.

O planejamento das bacias e uma gestão da água que inclua mitigação e preservação são os elementos-chave para garantir o fornecimento de água, o controle de enchentes, a hidreletricidade e outros benefícios ideais, sem prejuízo para os ecossistemas. A gestão integrada bem-sucedida da água deve incorporar a coleta de dados em tempo real, recursos de última geração distribuídos espacialmente para previsão de chuvas e escoamento, e modelos confiáveis para garantir que água em quantidade e qualidade adequadas esteja disponível para atender às necessidades regionais e

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Acre-pé

Água a jusante

Aqueduto

Área de drenagem ou área da bacia

Área de empréstimo

Área de superfície de reservatório

Armazenamento de enchente

Armazenamento de reservatório

(n. 13) unidade de volume que equivale a um acre à profundidade de um pé. Equivale a 43.560 pés cúbicos ou 1.233,6 metros cúbicos.

água imediatamente abaixo de uma barragem. A elevação da superfície da água varia devido a flutuações na descarga das estruturas das barragens e devido a influências a jusante de outras barragens ou outras estruturas. O monitoramento da água a jusante é uma consideração importante, pois uma ruptura em uma barragem causaria uma rápida elevação no nível da água a jusante.

pontes construídas para conduzir água através de vales.

área onde a água escoa para um determinado ponto em um rio ou

(n. 14)córrego (expressa em milhas quadradas ou quilômetros quadrados).

área da qual materiais naturais, como rocha, cascalho ou solo, usados para fins de construção, são escavados.

área coberta por um reservatório quando cheio até determinado nível

2(expressa em milhas quadradas milhas ou quilômetros 2quadrados km ).

retenção de água ou atraso do escoamento por operação planejada, no caso de reservatórios, ou pelo enchimento temporário de áreas de transbordamento, como na progressão de uma onda de enchente por um canal natural.

retenção de água ou o atraso do escoamento por operação planejada, no caso de reservatórios, ou pelo enchimento temporário de áreas de transbordamento, como na progressão de uma onda de enchente por um canal natural (expressa em acres-

3pés - ac-ft ou metros cúbicos m ). As definições de tipos específicos de armazenamento em reservatórios são:

volume do reservatório que está disponível para algum uso, como geração de energia, irrigação, controle de enchentes, fornecimento de água, etc. A elevação mínima é o nível operacional mínimo.

volume que está abaixo da descarga mais baixa e que, portanto, não pode ser prontamente retirado do reservatório.

volume de armazenamento entre o topo do volume ativo e o nível d'água projetado.

volume de armazenamento de um reservatório entre o topo da tomada da descarga mais baixa e o nível operacional mínimo. volume útil soma do volume ativo e do volume inativo.

soma do volume útil e do volume morto do reservatório.

bacia construída para dissipar a energia do fluxo rápido de água, isto é, de um vertedouro ou descarga, e para proteger o leito do rio da erosão.

área drenada por um rio ou por um sistema fluvial ou parte dele. A bacia de uma barragem é a

(n. 18)área de drenagem a montante da barragem (expressa em milhas quadradas ou quilômetros quadrados).

barreira artificial com a capacidade de reter água, esgoto ou qualquer outro material líquido, para fins de armazenamento ou controle.

barragem de contrafortes composta de uma série de arcos voltados

(n. 18)para a face a montante .

qualquer barragem construída principalmente de pedras, tijolos ou bloco de concretos fixados com argamassa. Barragens com apenas uma face de alvenaria não devem ser chamadas de barragem de alvenaria.

barragem de concreto, alvenaria ou madeira com alinhamento curvado a montante de modo a transmitir a maior parte da carga da água aos encontros.

qualquer barragem construída de materiais naturais escavados, como barragens de terra e de enrocamento.

volume ativo

volume morto

margem de cheia

volume inativo

capacidade do reservatório

Bacia de dissipação

Bacia fluvial

Barragem

Barragem de abóbadas múltiplas

Barragem de alvenaria

Barragem de aterro

Barragem em arco

O propósito deste glossário é definir os termos comuns usados para barragens e no desenvolvimento e gestão de recursos hídricos. Os termos são genéricos e aplicáveis a todas as barragens, independentemente de tamanho, proprietário ou local. Os termos são listados em ordem alfabética.

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Barragem de concreto compactado a rolo

Barragem de contrafortes

Barragem de desvio

Barragem de enrocamento

Barragem de gravidade

Barragem de terra

Borda livre

Cabeceira

Camada de concretagem

Cana

Canal de fuga

Calha do vertedouro

(n. 3) barragem de gravidade de concreto construída pelo uso de concreto de mistura seca transportado por equipamentos convencionais de construção e compactado por rolamento, geralmente com rolos vibratórios.

barragem constituída de (n. 19)uma parte selada apoiada na parte a jusante por

contrafortes intervalados. As barragens de contrafortes podem ter várias formas, como as barragens de lajes planas ou as barragens de contrafortes de cabeça alargada.

barragem construída para desviar a água de um curso d´água ou rio para outro curso d'água.

barragem de aterro em que mais de 50% do volume total é composto de pedras de mão, matacões, fragmentos de rocha ou rochas de

(n. 15)pedreiras geralmente maiores que três polegadas , compactados ou despejados.

barragem construída de concreto e/ou alvenaria e que se baseia em seu próprio peso e resistência interior para estabilidade.

barragem de aterro em que mais de 50% do volume total são formados de terra compactada.

distância vertical entre uma elevação específica da superfície de um reservatório e o topo da barragem.

(n. 19) água imediatamente a montante de uma barragem. A elevação da superfície da água varia conforme flutuações na alimentação ou vazão afluente e no volume de água descarregado pela barragem.

distância vertical medida em pés ou metros entre derrames sucessivos de concreto delineados por juntas horizontais de construção.

l termo genérico para qualquer estrutura natural ou artificial para transporte de água.

(n.19) água imediatamente a jusante de uma barragem. A elevação da superfície da água varia devido a flutuações na descarga das estruturas das barragens e devido a influências a jusante de outras barragens ou outras estruturas. O monitoramento do canal de fuga é uma consideração importante, pois uma ruptura em uma barragem causaria uma rápida elevação no nível da água a jusante.

canal aberto ou conduto fechado (n. 19)que conduz água da tomada do vertedouro a jusante .

Capacidade de vertedouro

Cheia Afluente de Projeto

Compactação

Comporta

Comporta de segmento

Comporta deslizante

Comprimento da barragem

Comprimento do coroamento

Conduto

Conduto forçado

Corte transversal

Crista do vertedouro

Declive

Descarga

Descarga de fundo

Desviar

Enchente

Encontro

vazão máxima de vertedouro que uma barragem pode fornecer de maneira segura com o reservatório em seu nível máximo (expressa

(n. 16)em pés cúbicos por segundo pcs ou metros cúbicos 3por segundo m s).

ver Inflow Design Flood (IDF).

ação mecânica de aumento da densidade pela redução de vazios em um material.

barreira móvel para controle da água.

comporta com uma placa (n. 18)curvada a montante e braços radiais presos a pilares ou

a outras estruturas de apoio.

comporta que pode ser aberta ou fechada pelo deslizamento de guias de apoio.

comprimento no topo da barragem.

comprimento da barragem medido ao longo de seu coroamento ou topo.

canal fechado para transporte de água através de uma barragem, ao redor dela ou por baixo dela.

duto ou poço pressurizado entre um reservatório e um equipamento hidráulico.

vista de uma barragem formada pela passagem de um plano através dela perpendicularmente a seu eixo.

nível mínimo pelo qual a água pode passar sobre o vertedouro ou através dele.

inclinação na horizontal.

abertura pela qual a água pode ser descarregada de um reservatório para um rio.

abertura em um nível baixo de um reservatório geralmente usada para esvaziar ou descarregar sedimentos e ocasionalmente para descargas de irrigação.

levar algo a outro caminho.

elevação temporária da superfície da água de um rio ou córrego em razão de muita chuva na área de drenagem. Resulta em inundação de áreas não normalmente cobertas por água.

parte da lateral do vale contra a qual uma

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barragem é construída. Encontros artificiais são construídos às vezes, como uma seção de concreto de gravidade, para receber a pressão de barragens em arco quando não há nenhum encontro natural adequado. Os encontros esquerdo e direito de uma barragem são definidos com o observador olhando a barragem na

(n. 19)direção jusante , exceto quando indicado em contrário.

estrutura provisória que isola um canteiro de obras no todo ou em parte de modo que a construção possa prosseguir em ambiente seco. Uma ensecadeira de derivação redireciona o fluxo da água para canos, canais, túneis ou outros cursos d'água.

desgaste de uma superfície como uma margem, um leito, um aterro ou outra superfície pelos fluxos dos rios, por ondas nos reservatórios, por ventos ou por quaisquer outros processos naturais.

condição de uma estrutura ou de uma massa de material quando é capaz de resistir a pressão aplicada por longo período sem sofrer nenhuma deformação ou nenhum movimento significativo que não seja revertido com a liberação da pressão.

demais componentes de um projeto de barragem, tais como salas de controle, condutos de descarga, túneis de descarga, vertedouros, condutos forçados, usinas elétricas, etc.

instalações de uma barragem que permitem a descarga controlada de água de um reservatório.

transformar(-se) de estado líquido para gás ou vapor, que é incorporado à atmosfera.

solo muito rico que é o melhor para a produção de colheitas.

parte do leito de um vale que está sob a estrutura de uma barragem e a sustenta.

máquina que produz eletricidade.

processo pelo qual a água armazenada em reservatórios e o volume diário descarregado são administrados na bacia para garantir que uma quantidade adequada e consistente de água esteja disponível. Todas as barragens e todos os reservatórios em uma bacia possuem planos de controle da água que prevêem as descargas dos reservatórios com

(n. 19)base na sua afluência e nas necessidades a jusante . Cada plano de controle da água é coordenado com outros projetos de barragens e reservatórios dentro da bacia.

Ensecadeira

Erosão

Estabilidade

Estrutura acessória

Estruturas de descarga

Evaporar

Fértil

Fundação

Gerador

Gestão integrada da água nas bacias fluviais

Hidrologia

Hidrometeorologia

Inflow Design Flood (IDF) ou Fluxo de Cheia de Projeto

Instrumentação

Leito maior

Leito rochoso

Mapa topográfico

Margem de reservatório

Máxima Cheia Provável:

Máxima Precipitação Provável:

Meteorologia

uma das ciências da Terra que trata da ocorrência natural, da distribuição, do movimento e das propriedades das águas do planeta e de suas relações ambientais.

estudo das fases atmosféricas e terrestres do ciclo hidrológico com ênfase nas inter-relações envolvidas.

fluxo de enchente acima do qual o aumento marginal na elevação da superfície da água a jusante devido à ruptura em uma barragem ou outra estrutura de retenção de água não é mais considerado uma ameaça

(n. 19)inaceitável à vida ou à propriedade a jusante . A hidrógrafa de cheia usada no projeto de uma barragem e de suas estruturas acessórias, especialmente para dimensionamento do vertedouro e das estruturas de descarga e para a determinação dos requisitos de armazenamento máximo, altura da barragem e borda livre.

conjunto de dispositivos instalados nas barragens ou perto delas para efetuar medições que podem ser usadas para avaliar o comportamento estrutural e os parâmetros de desempenho da estrutura.

área em volta de um corpo d'água ou curso natural que pode ser coberta por água de enchente.

(n. 19)Também é usado para descrever a área a jusante que seria inundada ou de algum modo afetada pela ruptura de uma barragem ou por grandes fluxos de enchente.

qualquer material sedimentar, ígneo ou metamórfico, representado como unidade na geologia; massa, camada ou saliência de matéria mineral sólida e estável; e com velocidades mínimas de onda de

(n. 17)cisalhamento maiores que 2.500 pés/segundo .

mapa com de l ineação (representação) gráfica detalhada dos componentes naturais e artificiais de uma região com ênfase especial na posição relativa e na elevação.

(n. 20) limites de um reservatório, incluindo todas as áreas ao longo dos lados dos vales no nível da água.

ver Probable Maximum Flood (PMF).

ver Probable Maximum Precipitation (PMP).

ciência que trata da atmosfera e dos fenômenos atmosféricos, do estudo do clima,

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especialmente de tempestades e da chuva que produzem.

unidade de potência. Um MW equivale a um milhão de watts.

o nível mais baixo a que um reservatório é esvaziado sob condições normais de operação. O piso de armazenamento ativo.

zona de material de baixa permeabilidade em uma barragem de aterro. O núcleo é às vezes chamado de núcleo central, núcleo inclinado, núcleo de argila pisoteada, núcleo de argila a rolo, ou zona impermeável.

demais componentes de um projeto de barragem, tais como salas de controle, condutos de descarga, túneis de descarga, vertedouros, condutos forçados, usinas elétricas etc.

(n. 19) junção do declive ou da face a jusante de uma barragem com a superfície do solo. A junção do declive a montante com a superfície do solo é chamada de

(n. 18)pé de montante .

enchente que pode ser esperada da combinação mais severa de condições meteorológicas e hidrológicas críticas razoavelmente possíveis na bacia fluvial sob estudo.

em teoria, maior nível de precipitação fisicamente possível para dada duração em dada área em local geográfico específico durante certo período do ano.

projeto que exerce função única, como apenas navegação.

projetos concebidos para irrigação, energia, controle de enchentes, benefícios domésticos, industriais, de recreação e para peixes e animais, em quaisquer combinações de dois ou mais. Contrastam com os projetos de função única, que têm apenas uma função.

distância vertical entre duas elevações de água (expressa em pés ou metros).

processo de compilação de critérios, diretrizes e especificações operacionais que regem a função de armazenamento e a descarga de um reservatório. Pode também se referir ao diagrama de controle de enchentes ou cronograma de controle da água.

MW ou Megawatt

Nível mínimo de operação

Núcleo

Obras complementares

Pé de jusante

Probable Maximum Flood (PMF) ou Máxima Cheia Provável

Probable Maximum Precipitation (PMP) ou Máxima Precipitação Provável

Projeto de uso único

Projeto de usos múltiplas

Queda d'água

Regras do reservatório

Estes são geralmente expressos na forma de gráficos e tabelas, suplementados por especificações concisas, e são freqüentemente incorporados em programas de computador. Em geral, indicam taxas-limite para as descargas dos reservatórios necessárias ou permitidas durante várias estações do ano para atingir todos os objetivos funcionais do projeto.

corpo d'água retido por uma barragem e que serve de armazenamento.

movimento ou tremor súbito na terra causado pela descarga abrupta de tensão acumulada em uma falha geológica.

colocada no início da via de transporte de água de uma estrutura de descarga (conduto forçado, conduto de suprimento de água), a tomada d'água estabelece o nível final de abaixamento do nível da água de um reservatório conforme a posição e o tamanho de suas aberturas para as estruturas de descarga. A tomada d'água pode ser na forma de torres verticais ou inclinadas, vãos de entrada ou estruturas submersas em forma de caixas. As elevações das tomadas são determinadas pela coluna d'água necessária para a capacidade de descarga, pela margem de armazenamento para acomodar o depósito de lodo, pelo volume e pela taxa de descarga necessários e pelo nível máximo de rebaixamento do nível da água.

longa escavação subterrânea com duas ou mais aberturas para a superfície, geralmente com corte transversal uniforme usado para acesso, transporte de fluxos, etc.

descarga máxima instantânea que ocorre em uma enchente. Ela coincide com o pico de uma hidrógrafa (expressa em pés cúbicos por segundo pcs -

3ou metros cúbicos por segundo - m s).

estrutura sobre a qual ou através da qual o fluxo de um reservatório é descarregado. Se a taxa de vazão é controlada por meios mecânicos, como comportas, ele é considerado um vertedouro controlado. Se a geometria do vertedouro é o único controle, ele é considerado um vertedouro livre.

espaço total ocupado pelos materiais que formam a estrutura de uma barragem calculados entre os encontros e do topo à base da barragem.

Reservatório

Terremoto

Tomada d'água

Túnel

Vazão de Pico

Vertedouro

Volume de barragem

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151, Boulevard Haussmann - 75008 Paris França

Telefone: 33 (1) 40 42 68 24 Fax: 33 (1) 40 42 60 71www.icold-cigb.org

Este livro foi preparado pelos membros do Comitê da CIGB sobre Conscientização e Educação do Público. As fotografias usadas foram obtidas do arquivo da CIGB ou de alguns dos 88 países membros da CIGB. As informações contidas na seção “As Barragens de Hoje" foram obtidas do Registro Mundial de Barragens da CIGB.

Gerente de PublicaçãoSr. Michel de Vivo (Secretário-Geral da CIGB)Autores:Comitê da CIGB sobre Conscientização e Educação do Público, presidido pelo Sr. Art Walz (Vice-Presidente da CIGB) com a gentil cooperação do Sr. Andy Hughes (Vice-Presidente da CIGB), do Sr. Patrick Bonnet (Secretário-Geral do Comitê Nacional Francês) e do Sr. Gerrit Basson (Presidente do Comitê de Sedimentação)

Concepção e Produção: Vlady France Conseil - VFC54bis, rue Louis Rouquier92300 Levallois-Perret - FrançaTelefone: 33 (1) 40 89 23 23 - Fax: 33 (1) 47 58 80 95Layout: Benoît Lamy - VFCImpresso na União EuropéiaISSN N.º 0534-8293 Depósito legal em junho de 2007

Fotos:Capa: © DR, © pmphoto/Fotolia, © Guillaume Beuls/Fotolia, © Julian Owen/FotoliaPáginas internas: © Eric Martinez/Fotolia: n°1,3 - © Guillaume Beuls/Fotolia: n°4 - © Julian Owen/Fotolia: n°5 - © Geoffrey Whiting/Fotolia: n°6, 40 - © Koldo Ruilope Gonzalez/Fotolia: n°7 - © Rudy Van Der Walt/Fotolia: n°14, 52 - © photo EDF: n°15, 16,18, 19, 20, 26 - © BRL i: n°17 - © pmphoto/Fotolia: n°27 - © Philippe Aurouz/Fotolia: n°30 - Sören Platten/Fotolia: n°32 -© Studios Villeurbannais: n°34 - © Zastavkin/Fotolia: n°35, 37, 54 - © Philippev/Fotolia: n°38 - © Jennie Hall/Fotolia: n°41 -© Emmanuelle Combaud/Fotolia: n°42 - © Sean Mcfadden/Fotolia: n°43 - ©Les quatre vents: n°54 - © Sascha Felragel/Fotolia: n°45 - © CNR: n°46, © Matteo Natale/Fotolia: n°48 - © Micheal Andrey/Fotolia: n°49 - © photoeyes/Fotolia: n°50 - © Jonart/Fotolia: n°51 - © JoLin/Fotolia: n°53 - © Médiathèque EDF: n°2, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 21, 28, 29, 30, 31, 33, 36, 39, 44, 47 - © Landscaping - and publicity/Armin Rieg: n°55, 56, 57

ICOLD Position Paper on Dams and Environment, maio de 1997.ICOLD Position Paper on the Role of Dams in Flood Mitigation, 2006.ICOLD Paper - The Role of Dams in the XXI Century to Achieve Sustainable Development, 2006.ICOLD, Technical Dictionary on Dams - Glossary of Terms, 1994.

ICOLD Bulletin 128, Management of Reservoir Water Quality - Introduction and Recommendations, 2004.ICOLD Bulletin 125, Dams and Floods - Guidelines and Case Histories, 2003.Dams, Dunn, Andrew, Thompson Learning, NY, 1993.World Book Encyclopedia, 22 Volumes, Edição de 2006, World Book, Inc., Chicago, IL.The New Encyclopedia Britannica: Macropedia, 15.a edição, 2005.

Referências:



APOIO INSTITUCIONAL

PATROCÍNIO

Assessoria de Comunicação Social - CS.GBFundação Parque Tecnológico Itaipu - FPTI

CEASB - Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens

BINACIONAL

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