PROJETO E DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento de uma barragem de terra consiste na determinação das dimensões de suas principais partes e estruturas (aterro, reservatório, extravasor, tomada d’água e desarenador ou tubulação de fundo).

Será apresentada uma seqüência para o projeto e dimensionamento da barragem, envolvendo os seguintes estudos: escolha do local, bacia de contribuição, balanço hídrico, projeto do maciço e reservatório, e, estruturas hidráulicas.

12.2.1 ESCOLHA DO LOCAL

De forma geral, a escolha de um local adequado para a construção de uma barragem de terra deve ser precedida de um estudo das condições locais, levando-se em consideração as seguintes características:

- localização das áreas de empréstimo;

- resistência do solo para construção do maciço; - comprimento do maciço;

- estabilidade do solo da região; - localização do extravasor; - outras.

Salvo algumas exceções, pode-se construir uma barragem em qualquer ponto de um curso d'água. Entretanto, só se deveria fazer a construção quando os três principais elementos (maciço, o extravasor e o reservatório) oferecerem possibilidades de funcionar como um conjunto satisfatório. É muito raro encontrar condições ótimas para os três elementos ao

mesmo tempo. É por isso que, quase sempre, a escolha de um local deve constituir uma solução que atenda em parte aos requisitos ideais de cada um daqueles elementos. Se não for possível encontrar tal solução, talvez seja desaconselhável construir a barragem. Entretanto, ao procurar um lugar para a barragem, deve-se considerar cada um dos elementos separadamente e em conjunto ao mesmo tempo. Seguem-se algumas indicações:

12.2.1.1 MACIÇO

O local da barragem deve oferecer condições favoráveis à sua construção. Cuidadosas sondagens devem mostrar as condições do solo em questão (existência de rochas, solos permeáveis, solos de baixa resistência, etc.). Deve ser feito um estudo das camadas do subsolo local para o conhecimento da estabilidade da fundação. A sondagem analisa a qualidade e natureza do material da fundação e as condições em que se encontra disponível para a construção. É importante a coleta de amostras para ensaios e caracterização da compactação e da permeabilidade, feitos através de exames e análises de laboratório. O método mais simples de sondagem é aquele em que se utilizam trados, acionados manual ou mecanicamente.

Se o solo, sobre o qual a fundação será construída, for constituído de camada de argila mole, deverá haver uma boa drenagem do local e remoção parcial ou total desta argila, a fim de que a barragem assente sobre terreno firme e não fique sujeita ao escorregamento ou deslizamento da fundação. Barragens de terra não devem ser assentadas sobre rochas, pois o solo e a rocha não formam uma boa liga, havendo o risco de arrastamento (deslizamento) do solo sobre a rocha, comprometendo, assim, a estabilidade da obra. Além disso, devem ser evitados os locais onde hajam rochedos e afloramentos de rochas, que dificultam por demais o trabalho. No caso de rochas, as barragens de alvenaria são mais indicadas. Já em solos profundos, as barragens de terra são aconselhadas. Na presença de solos permeáveis, há a necessidade da construção do núcleo central impermeável atravessando toda a camada permeável.

O estudo do perfil do terreno indicará: a natureza do material com o qual se vai trabalhar (arenoso, argiloso, turfa, presença de cascalhos e pedras, etc.), a profundidade do solo firme, a presença ou não de leitos de pedras, tocos e raízes de árvores, etc.

Além dos fatores acima, outros, principalmente aqueles ligados à finalidade a que se destina a barragem, devem ser levados em conta na escolha do local. O local a ser escolhido deve, de preferência, reunir as condições básicas descritas ou grande parte delas.

Não se deve localizar a barragem em nascentes, vertentes ou em antigos desmoronamentos, pois estes lugares indicam condições de solo instável.

A barragem deve ser a mais curta possível, como, por exemplo, em um estreitamento ou garganta, para minimizar o volume de aterro necessário e, consequentemente, reduzindo o custo da obra. Uma barragem longa necessita de maiores quantidades de material de aterro, o que determina a elevação do seu custo.

Deve-se ter em conta a elevação do local em que deverá ficar a represa, procurando sempre que possível, a utilização da água represada por gravidade, evitando, então a necessidade de bombeamento.

A barragem deve ser localizada o mais próximo possível de locais nos quais haja solos de boa qualidade (a ser utilizado no aterro), ou seja, terra de consistência média em quantidade suficiente para a sua construção. O barro de textura fina tende a rachar quando seco. A areia de textura grossa, em geral, não retém a água. O transporte a longas distâncias, de solos de boa qualidade para o local da construção do corpo da barragem, pode aumentar muito os custos, inviabilizando a sua construção. O local onde se pretende colocar a barragem deve ser de fácil acesso. A construção de estradas de acesso contribuem para o aumento dos custos da obra.

12.2.1.2 RESERVATÓRIO

A área a ser inundada deve ser espraiada, com alargamento a montante, permitindo acumulação de maior volume de água, e com pequena declividade. Um lago com maior espraiamento apresenta um melhor visual do que um lago profundo e estreito. Cuidados devem ser tomados para que o lago formado não fique com uma profundidade muito pequena, o que poderá favorecer o desenvolvimento de plantas aquáticas, as quais, mais cedo ou mais tarde, invadirão toda a área represada. Além desse inconveniente, uma represa espraiada e com pequena profundidade apresenta maior perda por evaporação.

Deve-se evitar a localização do reservatório sobre material que permita infiltração excessiva. O melhor leito para um reservatório é uma camada natural de terra de textura fina.

Considerando-se que as árvores e arbustos devem ser removidos do local do reservatório, é necessário ter em conta a densidade deste tipo de vegetação. Se for muito densa, o custo de derrubada e limpeza da área pode ser excessivo.

12.2.1.3 EXTRAVASOR

Um extravasor pode ser situado em várias posições em relação ao maciço de terra, mas, de qualquer maneira, é sempre preferível um extravasor largo e raso, em vez de um estreito e profundo.

O leito do extravasor, pelo menos em parte de sua extensão, deve ser de material que não se desgaste com a água, como, por exemplo, de pedra.

A construção do sistema extravasor deve ser feita, preferencialmente, em terreno firme, fora do maciço (aterro).