O PROJETO BARRAGEM

INTRODUÇÃO

 

As barragens estão presentes na vida do homem desde os primórdios da humanidade, quando este a partir de conhecimentos baseados em experiência e observação construía barragens para armazenar água e assim, suprir suas necessidades. “Com a Revolução Industrial, houve a necessidade de construir um crescente número de barragens, o que permitiu o progressivo aperfeiçoamento das técnicas de projeto e construção” (SOUZA, 2013, p. 3).

O barramento de cursos d’água consiste em uma antiga técnica de acumular água em períodos em que a disponibilidade de água é alta, como na época de chuva, para que esse recurso possa ser aproveitado em tempos de alta demanda, como na época de seca. Podem ser construídos para diversas finalidades, que vão desde obras de grande porte para fins de

geração hidrelétrica até obras de pequeno porte para a prática da piscicultura.  

O trabalho em questão trata-se da execução de um projeto básico de uma barragem de terra com altura já predeterminada de 15 metros. “As pequenas barragens de terra são utilizadas geralmente para irrigação, abastecimento humano e dessedentação animal” (BRASIL, 2016, p. 22).  

A concepção de barragens requer a elaboração de bons projetos, pois os incidentes e acidentes que são decorrentes de falhas nesse processo causam danos em diversos âmbitos, sejam eles econômicos, ambientais e sociais, com perdas até mesmo irreparáveis. Dessa forma, o presente trabalho descreve um projeto de barragem de terra, desde a escolha do local

até o seu dimensionamento.  

 

REGIÃO DE ESTUDO 

 

 Segundo o Guia Prático de Pequenas Barragens da Agência Nacional de Águas (ANA), um dos elementos mínimos do projeto é a localização da barragem. Com essa finalidade, foi escolhida a bacia hidrográfica de um pequeno curso d’água, o Ribeirão São José, afluente do rio Crixás, contribuinte do rio Tocantins. A região de estudo situa-se a Sudeste do município de Crixás do Tocantins e a Nordeste do município de Aliança do Tocantins.  

Após a escolha do curso d’água, o próximo passo foi a caracterização fisiográfica da bacia, ou seja, a identificação da mesma para que a partir disso fosse feita a escolha do ponto

de instalação da barragem. Também é através dessa caracterização que é feito o

dimensionamento adequado dos elementos que compõem a barragem.

Para​ a realização dessa etapa do estudo, foram seguidos os seguintes passos: a preparação do Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente (MDEHC) a partir das imagens raster SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) retiradas do Banco de Dados Geomorfométricos do Brasil - TOPODATA e a delimitação da bacia hidrográfica com o uso do software QGIS 3.10. As Figuras 2 e 3 sequenciam os resultados obtidos a partir dessa

etapa.

Delimitada toda a bacia hidrográfica, ou seja, toda a região que contribui com o rio principal, que é traçada ao longo das partes mais altas, o próximo passo foi a escolha do ponto da barragem. A bacia gerada a partir desse ponto encontra-se na Figura 4, onde a região em cor de rosa representa a área de influência da barragem, dessa forma toda a água que é

precipitada neste local vai em direção a barragem.  

 

CURVA CHAVE

 

 A​ curva chave representa a relação cota-descarga de uma dada seção transversal,

sendo que a partir de uma determinada altura de água pode-se calcular a vazão

correspondente. Para a construção da curva chave, foram utilizados os dados disponibilizados no sistema Hidroweb da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA), e assim foi possível relacionar a altura com a vazão disponíveis através da aplicação do modelo polinomial do software Excel e obteve-se o seguinte resultado constatado na Figura 5.  

 

LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO

 

O mapa topográfico do local de implantação da barragem foi gerado a partir do software QGIS 3.10 através do comando extrair contorno, tendo assim as curvas de nível que representam o relevo da área de contribuição da barragem.

Com a obtenção do levantamento topográfico no QGIS 3.10, o arquivo vetorial foi exportado e aberto no Google Earth Pro, para que a partir da cota escolhida da barragem fosse determinada a área do reservatório da barragem.

 

Com a delimitação dessa área através do traçado de um polígono, como visto na imagem acima, gerou-se as propriedades do mesmo, o qual resultou em uma área de 570 hectares e um perímetro de 22.828 metros. Para a restrição do reservatório de acumulação, escolheu-se a cota 235 m do Ribeirão São José e, como já foi dado que a barragem tem 15 metros de altura, contou-se a partir da cota 235 mais 15 metros resultando na cota 250, a qual delimita o reservatório.  

 

CURVA COTA X VOLUME

A curva Cota x Volume é a informação básica em qualquer projeto de barragem, pois correlaciona o volume armazenado no reservatório de acordo com a profundidade ou cota do reservatório. Para a curva cota-volume, o processo é calcular o volume definido entre o nível

da água e a superfície do fundo da lagoa.

Com o intuito de se verificar quais são os volumes acumulados no reservatório, que variam conforme os níveis que atingem, foi elaborada a curva cota-volume. Para essa finalidade foi usada a planta da área que será formada (Figura 6), com curvas de nível de metro em metro e através do cálculo da área delimitada por cada curva de nível e pelo eixo da

barragem, chegou-se na curva que se encontra na Figura 7.  

BARRAGEM

Uma das exigências do projeto é que a crista da barragem deve ser projetada com largura suficiente para o tráfego de veículos. Então, calculou-se a crista da barragem por meio

da equação abaixo recomendada pelo “U.S. Baureau of Reclamation (CARVALHO, 2008)”.

Considerou-se para a inclinação dos taludes a inclinação de 1 na vertical para 2,25 na horizontal (Montante: 1:2,25) e para o talude de jusante a inclinação de 1 na vertical para 1,75