O território brasileiro possui um grande potencial hidrológico o que facilita a criação de barragens para a geração de energia e abastecimento. Além destas, a criação de barragens para contenção de rejeitos da mineração, ou de resíduos industriais.
A escolha de cada tipo de barragem está condicionada por questões topográficas, geológicas, climáticas, disponibilidade dos materiais de construção, natureza da fundações, sismicidade do local, entre outros.
As barragens podem ser divididas em dois grandes grupos:
- Convencionais: que são as mais utilizadas e cujo mecanismo é de amplo conhecimento na literatura especializada;
- Não convencionais: que incluem as que são pouco utilizadas, embora algumas delas possam ter sido desenvolvidas recentemente.
Barragens convencionais
Barragens de terra
As barragens podem ser construídas com apenas um tipo de material de terra homogênea, ou de terra zoneada, construída com solos diferenciados quanto a sua origem, granulometria e propriedades geomecânicas, mesmo que sejam provenientes de áreas de empréstimo próximas a barragem.
Estes são caracterizadas por vales muito largos e ombreiras suaves, a barragem de terra é feita em sentido, geralmente, transversal, ao fluxo de um curso d’água, de tal forma que permita a formação de um reservatório artificial.
- homogêneas: a barragem é considerada homogênea quando há predominância de um único material, embora possam ocorrer elementos diversificados, como filtros, rip-rap etc.(Fig. 1a).
- zonadas: nesse tipo de barragem, há um zoneamento de materiais terrosos em função de suas características de materiais e/ou permeabilidade (Fig. 1b).
Barragens de enrocamento
As barragens de enrocamento são constituídos por blocos de rocha que tem origem nas escavações obrigatórias para implantação das estruturas, como Vertedouros, Tomada de Água, Casa de Força, e ainda as estruturas de Desviocomo túneis e canais. Dividem-se:
- com núcleo impermeável: na barragem de enrocamento, o material rochoso é predominante e a vedação da água, nesse caso, é feita por meio de um núcleo argiloso, separado do enrocamento por zonas de transição, para evitar o carreamento do material fino para o interior do enrocamento. O núcleo pode ficar centralizado (Fig. 1c) ou inclinado para montante (Fig. 1d).
- com face impermeável: nesse tipo de barragem, a vedação da água é garantida pela impermeabilização da face de montante da barragem, seja por uma camada de asfalto, seja por uma placa de concreto (Fig. 1e), ou ainda, por uma chapa de aço (Fig. 1f).
Barragens de concreto
As barragens de concreto são divididas em barragem gravidade, gravidade aliviada, em contraforte, concreto rolado ou compactado e abóbada:
- gravidade: são barragens maciças de concreto, com pouca armação, cuja característica física é ter sua estrutura trabalhando apenas à compressão. Este tipo de barragem é um anteparo para água construído de forma que o peso da barragem seja capaz de resistir ao empuxo horizontal hidrostático e outros tipos de esforços secundários como os dinâmicos devido a sismo, ou empuxo de aterro submerso, formado pelo assoreamento natural ou construído (rejeitos) do reservatório. Esta pode ter seu traçado retilínio (crista) ou em curva (em arco). (Fig. 2a).
- gravidade aliviada: é um anteparo de concreto suportado por travessas igualmente de concreto suportado por travessas igualmente de concreto, de forma que somente o anteparo é contínuo. Trata-se de uma estrutura mais leve, onde a barragem de gravidade convencional acha-se vazada com o objetivo de imprimir menor pressão às fundações ou economizar concreto, que pode atingir menos da metade do consumo de uma barragem de gravidade. Também pode ter seu traçado retilínio ou curvilíneo (Fig. 2b).
- em contraforte: essa barragem assemelha-se à de gravidade aliviada, porém é ainda mais leve por concentrar em pequena área da fundação os esforços causados pela pressão hidrostática, apresenta maiores tensões de contato, exigindo uma maior armação. Das três barragens de concreto, é a que apresenta menor volume de concreto (Fig. 2c).
- de concreto rolado ou compactado: trata-se de uma barragem de gravidade em que o concreto é espalhado com trator de esteira e depois compactado. Como o concreto não é vibrado, a sua estanqueidade é garantida por uma camada de concreto convencional construída no paramento de montante (Fig. 2d).
Barragens mistas
A barragem pode ser considerada mista em sua seção ou em seu traçado. A barragem de seção mista é aquela constituída por diferentes materiais ao longo de uma seção transversal. Os tipos mais conhecidos são:
- Terra/enrocamento (Fig. 3a);
- Terra/concreto (Fig. 3b);
- Enrocamento/ concreto (Fig. 3c);
A barragem é mista ao longo do seu traçado quando parte da obra é de um tipo e parte, de outro, entre as barragens convencionais. Não se considera barragem mista aquela em que o corpo principal é de terra ou enrocamento e o vertedouro é de concreto, mesmo que constitua uma continuidade do traçado (Fig. 3d).
Barragens não convencionais
Barragens de gabião
A barragem de gabião é uma obra de pequeno porte (geralmente inferior a 10 m de altura) projetada para ser parcial ou totalmente vertedoura. Conforme mostra a (Fig. 3e), essa obra é constituída por uma parede de gabião com extensão para jusante formando a bacia de dissipação e aterrada a montante com material argiloso.
Ela necessita de uma transição ou manta de bidim entre a argila e o gabião para evitar o carreamento de finos. Uma placa de concreto na parte de vertência deverá garantir a proteção do coroamento para grandes vazões efluentes.
Barragens de madeira
Essa barragem exige madeira de boa qualidade e deve ser revestida com uma chapa de aço que garantirá a sua vedação.
As caixas formadas pela armação de madeira devem ser preenchidas com rocha para evitar o seu deslocamento pelas pressões hidrostáticas (Fig. 3f).
Barragens de alvenaria de pedra
Constitui uma variação da barragem de gravidade, em que o concreto é substituído pela alvenaria de pedra rejuntada manualmente com cimento. Não exige a utilização de armação nem de forma.
Referencias Bibliograficas:
COSTA, W. D. Geologia de Barragens. Tipos de Barragens.São Paulo. 2018.
OLIVEIRA, A.M.S; MONTICELI, J.J. Geologia de Engenharia e Ambiental. Tipos de Barragens. ABGE. Vol. 3. São Paulo. 2018.
