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Neste capítulo estudaremos
Barragens são empreendimentos que interferem no meio ambiente, alterando o regime do rio. Ademais, modificam o nível do lençol freático e a paissagem do entorno, bem como alteram o comportamento do solo devido ao represamento da água.
Figura 1. Barragem de água.
Fonte: https://www.turismoitaipu.com.br/pt/dados-tecnicos.
No Brasil, existem aproximadamente 24.000 barragens sob a responsabilidade da Agência Nacional de Água (ANA), as quais são destinadas aos mais variados usos e, principalmente, aos mais diversos modos construtivos. São importantes elementos estruturais da sociedade, pois alavancam o desenvolvimento das regiões nas quais são instaladas.
Gomes e Teixeira (2017) comentam que, em barragens com finalidade de geração de energia, prevalecem as características construtivas de terra e/ou concreto, bem como ocupam grandes áreas. Já as barragens menores têm finalidade de reservatórios temporários de água com características construtivas de terra e enrocamento, ocupando áreas bem menores. Por fim, as barragens de rejeitos são, predominantemente, de terra e ocupam áreas pequenas e médias. Sayão (2009) aponta que 82% das barragens do Brasil são de terra e enrocamento, e que 18% são de concreto.
O reconhecimento geográfico do local onde se pretende instalar um empreendimento dessa natureza deve ser considerado. Costa (2012) comenta que o ambiente onde a obra será inserida deve considerar os seguintes aspectos: a morfologia do local; a geologia e a geotecnia; a climatologia e os recursos hidrícos; e os impactos ambientais causados pela implantação do empreendimento.
O tipo de barragem e o método construtivo ajudam na tomada de decisão do local de implantação de uma barragem devido aos danos potenciais que podem afetar a população, o meio ambiente e os bens materiais existentes no local e na sua circunvizinhança. Para a implantação de uma barragem, são análisados os benefícios e os impactos negativos que a estrutura causará no local. As barragens menores implantadas nas zonas rurais têm diversas finalidades, como abastecimento, recreação, piscicultura, estética, consumo animal e outras finalidades.
Grandes barramentos com o objetivo de geração de energia devem ser analisados de forma diferente dos barramentos artificiais de reservatórios de água para abastecimento da população e consumo de animais.
Lopes e Lima (2008 apud GOMES; TEIXEIRA, 2017) apresentam algumas diretrizes para a escolha do local ideal à construção de um barramento:
Não possuir nascentes e afloramento rochoso no local de assentamento do aterro;
Dar preferência aos locais de solo argiloso, seco e profundo, evitando os solos arenosos e alagados. Caso seja necessário, procurar área de empréstimo que possua solo adequado para a construção do aterro, principalmente para o núcleo impermeável, se for o caso;
Ser no local mais estreito possível da calha do manancial, formando uma garganta natural, diminuindo o volume do aterro e, consequentemente, os custos de construção;
O local deverá ser espraiado, aberto e com pouca declividade para se acumular um maior volume de água;
Dispor de material adequado para o aterro próximo a área da barragem, minimizando os custos com movimentação e transporte de terra;
Evitar interferências em edificações, plantações, estradas. Verificar as condições de ocupação a jusante da barragem.
Figura 2. Barragem de rejeitos – Mineração Rio Pomba Cataguases (Miraí-MG).
Fonte: http://www.smarh.eng.ufmg.br/defesas/502M.PDF.
O solo e a topografia do terreno são características que devem ser analisadas com muita atenção, avaliando-se a capacidade de carga que o solo receberá com o reservatório e a contrução do barramento; o objetivo é previnir problemas futuros com a estrutura. Ademais, a topografia deve levar em consideração a declividade da bacia hidrográfica que abrange a área do reservatório.
Estudos topográficos proporcionam dados adequados que apoiam a elaboração do projeto do barramento, auxiliando nos cálculos das áreas de inundação e das áreas de desapropriação; com base na topografia, é apresentado o perfil longitudinal que auxiliará na definição da garganta mais adequada para encaixar a barragem. Podem ser utilizadas técnicas topográficas associadas com sistemas de informações geográficas, com a utilização de informações derivadas de estudos anteriores e mapas da área, e com estudos de novos levantamentos da área.
Sayão (2009 apud SOUZA, 2013) apresenta a relação entre o material de solo disponível e o tipo de barragem mais indicada; para isso, é importante o conhecimento do volume de materiais que possam ser aproveitados na execução da barragem.
Tabela 1. Relação: solos x tipo de barragem.
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Material disponível |
Tipo de barragem indicada |
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Basalto/argila |
Terra homogênea |
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Granito/rocha |
Terra e enrocamento ou concreto gravidade |
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Pouca argila |
Núcleo delgado ou face de concreto |
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Solos distintos |
Zoneada |
Fonte: adaptada de Sayão (2009 apud Souza, 2013).
E o relevo do terreno também auxilia na escolha do tipo de barragem mais apropriado: para relevo fechado com erosões verticais e menor volume de construção, a barragem de concreto em arco ou por gravidade é a mais indicada; para áreas irregulares com descontinuidade na altura da barragem, propensos a recalques diferencias e trincas transversais, a barragem de concreto por gravidade, ou contrafortes, ou de enrocamento é a indicada; para áreas abertas com maior custo de geração, erosão lateral, depósitos sedimentares e maior reservatório, barragens de terra ou enrocamento com núcleo são as recomendadas.
Outra análise importante deve ser estabelecida por meio das pesquisas hidrológicas, que levam em conta o conhecimento dos regimes de águas na bacia hidrográfica escolhida, a pluviometria, a infiltração, a vazão, a evaporação, as descargas mínimas e máximas, bem como o cálculo da vazão milenar. Esses dados são necessários para definir o regime das águas na bacia de forma estatística, de maneira a determinar a cota máxima de cheia e, assim, auxiliar na determinação da cota máxima da barragem.
Estudos geológicos devem elucidar o comportamento de corpos d’água subterrâneos, das águas acumuladas, da permeabilidade e da influência da carga do barramento. Desse modo, os estudos geológicos e geotécnicos devem acontecer em todas as fases do projeto.
Barragens são compostas por corpo da barragem; bacia da represa; terrenos de fundação; estruturas anexas (vertedouros, tomada d’água, galerias, túneis, casa de força, descarga de fundo); instrumentos de ascultação (piezômetros, medidores de recaque, célula de tensão total); instalações de comunicação; e manutenção (SOUZA, 2013).