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Introdução A tendência natural do homem procurando suprir suas deficiências através do desenvolvimento de técnicas ou de comportamentos apropriados gera, por consequência, a necessidade de elaborar normas e metodologias de modo a minimizar os efeitos decorrentes de tais carências. Desde os primórdios o homem, pela imprescindível necessidade de dispor de água para sobreviver, procura habitar próximo às fontes de água existentes no globo terrestre. E, quando as águas são em excesso ou eventualmente faltam, o homem, por condições inatas, procura racionalizá-las através da construção de diques. Estes, quando se destinam à acumulação das águas, através da formação de lagos artificiais, se constituem as barragens. Estima-se que as primeiras barragens tenham sido de pedras grandes apoiadas e construídas por volta de 3000 a.c na Mesopotâmia. Nessa época, as barragens eram construídas com a finalidade quase única de controlar os níveis de água, para aproveitar as águas dos rios Tigre e Eufrates. Contudo, a construção dessas barragens, naquela época, principalmente, tinham desencadeamentos um tanto quanto imprevisíveis para os rios. A conscientização humana, notadamente nas duas últimas décadas, da limitação dos recursos naturais da terra, aliada à crescente demanda das mesmas, tem conduzido cada vez mais a sua exploração de modo racional e otimizado, reduzindo seu desperdício ao mínimo. Sob este enfoque são desenvolvidos os estudos para a implantação de barragens, em que, em uma primeira fase, é estudada toda a Bacia Hidrográfica, e associada a todos os possíveis usos de água. Assim, com a evolução dos estudos e aprimoramentos das técnicas há uma redução considerável dos impactos socioambientais envolvidos na construção de uma barragem. Objetivos Esse trabalho tem como finalidade estudar de forma pontual as barragens, conceituando-as, mostrando os motivos que levam sua construção, abordando os seus principais tipos, bem como os principais defeitos de cada um. Também tem a finalidade de mostrar sua fundamental importância na geração de energia elétrica a partir de hidrelétricas, os impactos socioambientais que advêm de sua construção e os critérios que devem ser levados em consideração para a seleção do tipo de barragem que deverá ser construído. Além disso serão apresentadas as principais barragens do mundo, dando enfoque às barragens do Brasil e do Piauí.
Revisão Bibliográfica De acordo com McCully (1996, p.2), mais do que simples máquinas geradoras de eletricidade e armazenamento de água, as barragens representam, em concreto, rocha e terra, a ideologia dominante da era tecnológica. Como ícones do desenvolvimento econômico e do progresso científico, as barragens representam o triunfo da dominação do homem sobre a natureza. Nas palavras de S.H.C de Silva, consultor do Departamento de Irrigação do Siri Lanka “um reservatório é um triunfo da humanidade sobre a natureza e a visão de uma vasta área de água traz uma satisfação interna para aqueles que a contemplam” (McCully, 1996, p.11). Para além de sua força simbólica, vários objetivos foram utilizados como justificativa para a construção e intensificação, tanto do número quanto do tamanho das barragens. Dentre os principais argumentos elencados estão: a necessidade de geração de energia elétrica e o aumento da oferta de água para a agricultura, indústria e consumo doméstico. Em uma escala de importância mais reduzida estão, também, controle das cheias dos rios e a consequente prevenção contra enchentes, melhoria das condições de navegabilidade dos rios, melhoria das condições sanitárias dos rios, além de criação de espaços de recreação e geração de empregos. Método Na sistematização desse projeto foi seguido um roteiro que visou destacar os principais aspectos relacionados ao tema: "Barragens", visto que esse é um tema muito vasto. Inicialmente, houve um levantamento de informações impressas que dizem respeito ao assunto, desde catálogos e revistas até teses, artigos científicos, livros e normas técnicas. Além disso, foi fundamental o auxílio da internet, por meio de sites, na busca de informações relevantes e artigos sobre o tema, principalmente naqueles que têm certa credibilidade, como por exemplo o sistema CAPES e o site do Dnocs (Departamento nacional de obras contra as secas). Assim, procurou-se mostrar, ao máximo, as principais informações que envolvem o tema, desde sua definição e finalidade até os seus principais tipos e exemplos. Também foi abordado a origem das barragens, suas primeiras finalidades e
dispositivos de descargas de fundo, dimensionados para permitir esvaziamentos rápidos.
- Regularização dos rios: Esta finalidade importante sempre está aliada a outras, tais como irrigação, navegação, abastecimento de água, etc. No Nordeste brasileiro, tradicional e inevitavelmente atingido por crises climáticas, cujos efeitos se processam de forma calamitosa, os períodos prolongados de estiagem geram na região um pendor natural, que traduz quase como norma, em se acumular água, através da construção de barragens. No Brasil temos como exemplo mais conhecido, a barragem de Sobradinho. Já no Piauí, tem-se algumas barragens com essa finalidade. Dentre elas, há a barragem do Açude Caldeirão, que regulariza o rio Caldeirão, garantindo a irrigação das férteis várzeas da região, que se tornava inabitável em tempos de seca. Tal barragem se localiza na bacia hidrográfica entre os postos de Piripiri e Pedro II e regulariza uma vazão de 2,16m³/s. Existem dois principais tipos de barragem: de concreto e de aterro. Essa última se ramifica em barragens de terra e barragens de enroncamento. Barragem de concreto:
- Barragem de concreto gravidade: É o tipo de barragem mais resistente e de menor custo de manutenção. Este tipo pode ser adaptado para todos os locais, mas a sua altura é limitada pela resistência das fundações. Quando são constituídas de material de aluvião incoerente, a altura dessas barragens tem sido limitada a 20m. Comparando-a com as barragens de terra ou de enrocamento, tem o maior custo.as barragens que se enquadram nesse tipo, estabiliza-se devido ao peso e a largura da base. Os principais problemas que esse tipo de barragem pode ter são as rupturas de tombamento e deslizamento.Isso o ocorre devido as forças atuantes na barragem, que forçam a barragem a girar em um ponto. Os principais esforços são o peso do concreto, pressão da água no parâmetro de montante, pressão da água no parâmetro de jusante, peso da água no parâmetro de jusante e a sub-pressão.
- Barragem de concreto em arco: São mais raras, uma vez que o comprimento dessas barragens deve ser pequeno em relação à sua altura, o que exige a presença, nas encostas do vale, de material rochoso adequado e de grande resistência, capaz de suportar os esforços a elas transmitidos. Essas barragens são mais comuns na Europa, onde os
vales são profundos e fechados. A sua desenho, em forma de arco, tem importante função, pois faz com que parte da pressão seja transferida para as ombreiras.
- Barragem de contrafortes: Tem como maior exemplo a barragem principal de Itaipu, que é a maior usina hidrelétrica do Brasil e uma das maiores do mundo, atrás apenas da Usina de Três Gargantas, localizada na China. Têm como características uma sub-pressão bem reduzida devido a pequena área da base, elevada concentração dos esforços causados pela pressão hidrostática em uma pequena área de fundação. Tem como aspecto positivo uma maior economia de concreto. Em contraponto, têm como aspecto negativo o fato de necessitar um maior controle geológico. Barragem de terra As barragens de terra são as mais elementares obras de barragens e normalmente se prestam para qualquer tipo de fundação, desde a rocha compacta, até terrenos construídos de materiais inconsolidados, devido a grande área de sua base, transmitindo pequenos esforços às fundações Esses últimos, aliás, são seu campo típico de aplicação. Existe uma certa variabilidade no tipo de barragem de terra, que poderá ser homogêneo ou zonado.
- Homogêneo: È aquele composto de uma única espécie de material, excluindo-se a proteção dos taludes. Nesse caso, o material necessita ser suficientemente impermeável, para formar uma barreira adequada contra a água, e os taludes precisam ser relativamente suaves, sua inclinação máxima recomendada e de 45º,não garantindo uma estabilidade segura para maiores inclinações, salvo em terrenos rochosos.Esse tipo de barragem é construído em solos argilosos e pouco permeáveis
- Zonado: Esse tipo é representado por um núcleo central impermeável, envolvido por zonas de materiais consideravelmente mais permeáveis, zonas essas que suportam e protegem o núcleo. As zonas permeáveis consistem de areia, cascalho ou fragmentos de rocha, ou uma mistura desses materiais.Os taludes dessa variedade de barragem, por sua vez devem ser bastante inclinados, com a proporção de 2,5 a 2,0H:1V, com a finalidade de evitar escorregamentos e erosão. Os defeitos mais comuns desas barragens são: deslizamentos, fissuras, galgamento (overtopping) e erosão interna (pipping), sendo que os deslizamentos podem ser causados durante a própria construção, por
série de outros impactos menos evidentes que são chamados de perdas imateriais, que é a destruição dos laços e redes sociais. As pessoas ao serem obrigadas a sair de sua localidade, perdem vizinhos, o contato com amigos de infância, com parentes. Esta perda pode provocar muita tristeza, solidão, depressão. As pessoas que são deslocadas por barragens têm que começar a vida de novo. Elas têm que fazer de novo tudo o que foi construído ao longo de sua vida, e mesmo da vida de seus antepassados. Os impactos ambientais, em números, costumam ser maiores que os sociais. Esse impactos decorrem, principalmente, do alagamento de grandes áreas. Essa forma de desmatamento, faz com que toda a mata presente dentro da represa fique submersa, consequentemente, destruindo o habitat dos animais residentes no local. A fauna local, antes do inicio do represamento das águas, são capturados e levado a um local seguro. Mas por ser praticamente impossível localizar todos os animais presente no local, muitos vão a óbito quando os níveis de água começão a subir. No seu curso normal o rio transporta sedimentos, provenientes do solo e das rochas existentes no seu leito e em suas margens. Quando se constrói uma barragem esse processo é interrompido, originando outros problemas. Como a água corre muito lentamente no reservatório, e além disso há um obstáculo para o seu escoamento (barragem), os sedimentos se depositam no fundo e não seguem rio abaixo. Como forma de recuperar o abastecimento de sedimentos, abaixo da barragem, o rio vai aumentar o processo de erosão das margens. Esse processo de erosão pode aprofundar o leito e alargar o rio, colocando em risco obras de infraestrutura, assim como prejudicar o abastecimento de água. Além disso, ao se interromper o fluxo normal do curso do rio, acontecem diversas mudanças na temperatura e na composição química da água e por isso existem consequências diretas sobre a qualidade da água. Outro aspecto importante é a decomposição da vegetação e do solo que foi submerso pelas águas do reservatório. Durante os primeiros anos essa decomposição pode reduzir a quantidade de oxigênio na água. O apodrecimento de matéria orgânica também pode produzir gases tóxicos e liberação de carbono para a atmosfera. Seleção do tipo de barragem A escolha do tipo mais adequado de barragem, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes aspectos:
- Segurança da Obra: esse quesito está ligado às características inerentes do próprio local: condições geológicas, configuração do vale e dimensões da obra.
- Custo da obra: É dado em função do preço e disponibilidade do material.
Esse quesito pode variar dependendo dos materiais que serão usados na obra e se esses materiais são encontrados com facilidade no local. Além desse critérios, deve ser considerada uma série de fatores físicos que governam a seleção do tipo de barragem. A não ser em condições excepcionais, mesmo o mais experimentado projetista é incapaz de dizer se um determinado tipo de barragem é adequado ou mais econômico para um dado local. Na seleção do melhor tipo de barragem para um determinado local, devem ser consideradas as características físicas do local, o objetivo da obra, fatores econômicos, de segurança, etc. Normalmente, o maior fator individual que determina a escolha final é o custo da construção. Referencia bibliográfica http://www.capes.gov.br/ http://www.ebah.com.br/ http://www.dnocs.gov.br/ Curso de Barragens e Terra (Com vistas ao Nordeste Brasileiro), Volume 1, HERNANI DE CARVALHO, L.
