O que é uma barragem? É seguro?

Em Sustentabilidade por André M. Coelho

A água é um dos nossos recursos mais preciosos; Nossas vidas dependem disso. Ao longo da história da humanidade, as pessoas construíram represas para maximizar o uso desse recurso vital. A segurança dessas estruturas tem se tornado uma questão cada vez mais preocupante, dado acidentes que ocorreram causados pela irresponsabilidade de grandes empresas. Porém, barragens são mais seguras e mais usadas do que imaginamos.

O que é uma barragem?

Barragens fornecem um recurso de sustentação da vida para pessoas em todas as regiões do Brasil. Elas são uma parte extremamente importante da infraestrutura do país igual em importância a pontes, estradas, aeroportos e outros elementos estruturais. Elas podem servir várias funções ao mesmo tempo, incluindo o abastecimento de água para uso doméstico, agrícola, industrial e comunitário; controle de inundação; lazer; e energia limpa e renovável por meio de energia hidrelétrica. Outras barragens pode servir para conter rejeitos de extração mineral.

Para quê serve uma barragem?

Barragens são usadas para diversos propósitos diferentes.

Geração elétrica: o Brasil é um dos maiores produtores de energia hidrelétrica do mundo. As represas produzem a grande parte das necessidades energéticas do país.

Energia renovável e limpa: sem energia hidrelétrica, o Brasil teria que queimar milhões de toneladas de carvão, petróleo e gás para gerar a energia elétrica que precisamos, a um preço muito mais caro.

Controle de enchentes: muitas barragens construídas fornecem benefícios anuais em redução de inundações e danos por erosão, locais de recreação, abastecimento de água e habitat da vida selvagem.

Armazenamento de água: as barragens criam reservatórios que fornecem água para uma infinidade de usos, incluindo controle de incêndios, irrigação, recreação, abastecimento de água doméstico e industrial e muito mais.

Irrigação: uma boa parte das lavouras são irrigadas com água armazenada atrás de barragens.

Navegação: em muitos lugares do mundo, barragens são feitas para criar áreas navegáveis para reduzir os custos de transporte.

Recreação: as barragens oferecem instalações recreativas de primeira qualidade no mundo todo e até no Brasil. São pontos de encontro e relaxamento para diversas famílias.

Definição de barragem

O propósito de uma barragem é armazenar (armazenar) água, águas residuais ou materiais de origem líquida por qualquer um dos vários motivos, tais como controle de enchentes, abastecimento humano de água, irrigação, abastecimento de água de gado, geração de energia, contenção de rejeitos de minas, recreação ou controle de poluição. Muitas barragens cumprem uma combinação das funções acima.

As barragens artificiais podem ser classificadas de acordo com o tipo de material de construção usado, os métodos usados na construção, a inclinação ou seção transversal da barragem, a forma como a barragem resiste às forças da pressão da água atrás dela, os meios usados para controlar a infiltração e, ocasionalmente, de acordo com o propósito da barragem.

Os materiais utilizados para a construção de barragens incluem terra, rocha, rejeitos de mineração ou moagem, concreto, alvenaria, aço, madeira, materiais diversos (como plástico ou borracha) e qualquer combinação desses materiais.

Barragens são essenciais para a infraestrutura do país, pois contribuem para o controle de enchentes e também para o fornecimento de água potável para as diversas cidades do país. (Foto: Building Performance)

Tipos de barragens

Existem diferentes tipos de barragem atendendo a diferentes projetos e propósitos.

Barragens de aterro

Barragens de aterro são o tipo mais comum de barragem em uso atualmente. Os materiais usados para barragens de aterro incluem solo natural ou rocha, ou materiais residuais obtidos de operações de mineração ou moagem. Uma barragem de aterro é denominada barragem de “aterramento” ou “enrocamento”, dependendo se é composta de terra compactada ou, na maioria das vezes, rocha compactada ou despejada. A capacidade de uma barragem de aterro para resistir à pressão da água do reservatório é principalmente um resultado do peso da massa, tipo e resistência dos materiais de que a barragem é feita.

Barragens de Concreto

As barragens de concreto podem ser categorizadas de acordo com os projetos usados para resistir ao estresse devido à pressão da água do reservatório. Três tipos comuns de barragens de concreto são: gravidade, contraforte e arco.

Gravidade

As barragens de gravidade concreta são a forma mais comum de barragem de concreto. O peso da massa do concreto e do atrito resiste à pressão da água no reservatório. As barragens de gravidade são construídas de blocos verticais de concreto com vedações flexíveis nas juntas entre os blocos.

Contraforte

Uma barragem de contraforte é um tipo específico de barragem de gravidade em que a grande massa de concreto é reduzida, e as forças são desviadas para a fundação da barragem através de contrafortes verticais ou inclinados.

Arco

Barragens de arco de concreto são tipicamente bastante finas em seção transversal. As forças da água do reservatório que atuam sobre uma barragem são levadas lateralmente. A forma do arco pode se parecer com um segmento de um círculo ou uma elipse, e o arco pode ser curvado no plano vertical também. Tais represas são geralmente construídas de uma série de blocos verticais finos que são chaveados juntos; barreiras para impedir a água de fluir são fornecidas entre os blocos. Variações de barragens arqueadas incluem barragens de múltiplos arcos nas quais mais de uma seção curva é usada, e barragens de gravidade de arco que combinam algumas características dos dois tipos de barragens.

Retenção de água e escoamento

Como o objetivo de uma represa é reter a água de forma eficaz e segura, a capacidade de retenção de água de uma represa é de primordial importância. A água pode passar do reservatório para o lado a jusante de uma barragem por qualquer um dos seguintes:

Passando pelo vertedouro principal ou caminhos de saída
Passagem por um vertedouro auxiliar
Ultrapassando a barragem
Escoamento através dos pilares
Escoamento sob a barragem

A sobreposição de uma barragem de aterro é muito indesejável, porque os materiais do aterro podem ser erodidos. Além disso, apenas um pequeno número de barragens de concreto foram projetadas para serem sobrepostas. A água normalmente passa pelo vertedouro principal ou pelas obras de saída; deve passar por um vertedouro auxiliar somente durante períodos de altos níveis de reservatório e alto influxo de água. Todo o aterro e as barragens mais concretas têm alguma infiltração. No entanto, é importante controlar a infiltração para evitar erosão interna e instabilidade. A construção adequada da barragem e a manutenção e monitoramento da infiltração fornecem esse controle.

Liberação de água

A liberação intencional de água limita-se a liberações de água através de obras de saída e vertedouros. Uma barragem normalmente tem um vertedouro principal ou mecânico e uma instalação de rebaixamento. Além disso, algumas barragens estão equipadas com vertedouros auxiliares para gerenciar inundações extremas.

Trabalhos de Saída: Além de vertedouros que asseguram que o reservatório não ultrapasse a barragem, podem ser providenciados trabalhos de saída para que a água possa ser retirada continuamente, ou conforme necessário, do reservatório. Eles também fornecem uma maneira de atrair o reservatório para problemas de reparo ou segurança. A água retirada pode ser descarregada no rio abaixo da barragem, passando por geradores para fornecer energia hidrelétrica ou usada para irrigação. As saídas de barragens geralmente consistem em tubulações, galerias de caixa ou túneis com entrada invertida perto do nível mínimo do reservatório. Tais saídas são providas de portões ou válvulas para regular a vazão.

Vertedouros: O tipo mais comum de vertedouro é uma calha de concreto sem revestimento. Esta calha pode estar localizada sobre a barragem ou através do pilar. Para permitir o uso máximo do volume de armazenamento, às vezes são instalados portões móveis acima da crista para controlar a descarga. Muitas barragens menores têm um vertedouro de tubo e levantador, usado para transportar a maioria dos fluxos, e um vertedouro de terra ou de rochas cortadas para transportar fluxos de cheias pouco frequentes. Em muitas barragens descargas de inundação são de tal magnitude que o vertedouro ocupa toda a largura da barragem e a estrutura geral aparece como uma sucessão de pilares verticais que suportam portões móveis. Barragens de arco alto em cânions de rocha geralmente tem faces a jusante muito íngremes para um vertedouro de transbordamento. Um vertedouro de poço pode ser usado. Nos vertedouros do eixo, um eixo vertical a montante da represa drena a água do reservatório quando o nível da água se torna alto o suficiente para entrar no eixo ou no tubo ascendente; o eixo vertical conecta-se a um conduto horizontal através da barragem no rio abaixo.

A importância do regulamento de segurança para barragens

A segurança é fundamental para a eficácia de uma barragem. As falhas nas barragens podem ser devastadoras para os donos das barragens, para a finalidade prevista da barragem e, especialmente, para as populações e propriedades a jusante. Danos à propriedade podem variar entre milhares e bilhões de reais. Nenhum preço pode ser colocado nas vidas que foram perdidas e que poderiam ser perdidas no futuro devido ao fracasso da barragem. Fracassos não conhecem limites estatais, pois a inundação causada por uma falha na barragem pode afetar vários estados e grandes populações.

Existem várias agências dos governos federal e estatal envolvidas na segurança de barragens. Juntas, essas agências são responsáveis por fiscalizar as barragens de todos os tipos no Brasil. Esses fiscais são responsáveis pela fiscalização da construção, manutenção, e regulação das barragens. O número de fiscais é insuficiente para um monitoramento realmente eficiente das barragens, o que leva ao acontecimento de desastres e acidentes causados pela irresponsabilidade de empresas.

Mesmo que tenhamos acidentes com barragens, elas ainda são essenciais para nosso dia a dia. A água que você tem em sua casa provavelmente vem de uma barragem. Precisamos é exigir um monitoramento dessas barragens para evitar que elas causem mais acidentes e desastres ambientais.

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Sobre o autor

Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.

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