Tipos de Barragens (Estudo Detalhado de Barragens)

As barragens são construídas para reter a água ou impedir o movimento da água. Este artigo discute os diferentes tipos de barragens em todo o mundo.

Dependendo do tipo de materiais utilizados, tipo de estrutura, forma estrutural, etc., as barragens podem ser categorizadas. Existem mais de 10 categorias principais de barragens em todo o mundo.

Este artigo discute barragens em arco, barragens de contenção, barragens de enrocamento, barragens de terra, etc.

Os tipos de barragens mais convencionais e simples são as barragens de terra, que vemos com mais frequência.

O que é uma barragem

Esta é a grande questão que permeia todo o artigo…

Uma barragem é uma estrutura construída para reter água. Pode ser uma combinação de várias estruturas ou uma única estrutura.

Uma grande barragem construída para produção de água potável e irrigação possui principalmente um vertedouro, estruturas de escoamento, estruturas de barragem, etc.

Também existem opções para geração de eletricidade. Dependendo do uso pretendido da estrutura, as estruturas são agregadas às barragens.

Essencialmente, serão construídas as seguintes estruturas que ligam/estão ligadas às barragens:

• transbordar:

É a principal estrutura estrutural ligada ao corpo da barragem. Quer a barragem seja feita de concreto, enrocamento, terra, etc., um vertedouro é construído para controlar a água adicional coletada no reservatório e para manter o reservatório em níveis operacionais ideais. Elementos como bancos de quilha, açudes, comportas, sistemas de controle, portarias, calhas e bacias de acalmamento são as estruturas mais importantes do vertedouro. Além disso, poderiam ser construídas pontes sobre os vertedouros, que geralmente são pós-tensionados.

• Paredes guia:

Geralmente existem defletores próximos aos vertedouros. Um deles pode servir de encontro para a barragem, conforme ilustração acima. O outro (à direita) serve de encontro para a barragem. Os defletores são estruturas bastante grandes, geralmente encontradas em estruturas hidráulicas.

A maioria das estruturas hidráulicas fica entre a gravidade e as estruturas do muro de contenção. São dotados de reforços para absorver as forças que ocorrem.

Além disso, devido à limitação da deflexão no projeto e na construção, também são utilizados materiais bastante mais espessos. Por exemplo, se o corpo da barragem estiver conectado ao defletor e se mover devido à carga lateral, a barragem poderá falhar devido ao movimento do corpo da barragem em direção à parede. A deflexão lateral será maior para estas estruturas se não tiverem rigidez lateral suficiente porque a altura do apoio é muito elevada.

Além disso, a deflexão das paredes laterais do vertedouro deve ser limitada para que as estruturas das comportas funcionem adequadamente. O movimento lateral excessivo pode causar falha mecânica do sistema.

• Túneis e plugues de desvio:

A construção de túneis ou estruturas de desvio e tampões de concreto é comum em todos os tipos de barragens. Barragens são construídas em rios ou cursos de água para estagnar a água. Durante a fase de construção da barragem, a água existente deve ser desviada para uma direção diferente ou deve ser direcionada para jusante sem dificultar a construção. Se houver rocha sólida na área onde a barragem está sendo construída, é construído um túnel sob o corpo da barragem ou em uma área mais próxima para redirecionar a água.

O túnel de desvio deve ser projetado e construído levando em consideração a vazão máxima que pode ocorrer no rio. Os estudos hidrológicos realizados especificamente sobre este tema constituem a base para a seleção do tamanho do túnel. Esses dados são levados em consideração no projeto da barragem e do vertedouro. Portanto, esses dados estão disponíveis e podem ser utilizados para a construção do túnel de desvio.

Após a construção da barragem, o escoamento de água deverá ser fechado. O mecanismo usado para interromper o movimento da água ou vedar o túnel é chamado de tampão de concreto. Um tampão de concreto é um enchimento de concreto ou concreto armado projetado para vedar o túnel. Após a concretagem do tampão, a argamassa é injetada para garantir que não haja vazios no concreto, principalmente na parte superior do tampão.

• Tomadas básicas: O próprio nome já dá uma ideia da estrutura. Os drenos de fundo são construídos em reservatórios no nível mais baixo da estrutura. Eles consistem em uma estrutura de comporta que permite a liberação da água.

Os principais usos são o lançamento de efluentes ecológicos necessários para manter a estabilidade ambiental e satisfazer as demandas de uso a jusante, o uso de água de abastecimento para sistemas de irrigação a jusante que existiam antes da construção da barragem, a liberação do excesso de água do reservatório, utilização de rebaixamento do nível de água do reservatório para trabalhos de manutenção, etc.

• Canal de transferência e túnel: O canal de transferência é construído para desviar a água de um reservatório para outra área ou outro reservatório. Se houver uma pequena barragem que possa coletar água, canais de transferência são usados ​​para direcionar a água para o reservatório principal.

Um canal de transmissão pode ser um canal aberto ou túnel. No início do reservatório geralmente existe um túnel. Porém, além de uma certa distância, poderia ser construído como um canal aberto dependendo da topografia da área. Além disso, construir um túnel é uma opção cara.

• Abastecimento de água para irrigação: Uma das finalidades mais importantes de uma barragem é utilizar a água captada no reservatório para irrigação. As saídas de irrigação são construídas como estruturas de túneis no início do abastecimento de água. Tal como os canais de transferência, estas estruturas são construídas de forma semelhante.
• Gravação para geração de energia e usina: A maioria das grandes barragens são construídas para gerar energia hidrelétrica. A energia hidrelétrica é uma das fontes de energia que não agride a natureza.

As estruturas de captação são construídas em conjunto com a barragem ou em outro local do reservatório que tenha a carga adequada ou no local onde produzem a maior carga. A cabeça da água é uma das energias mais importantes que se converte em eletricidade. Dependendo do projeto, as usinas são construídas longe da abertura de entrada, especialmente se a altura manométrica elevada for usada para gerar eletricidade.

Quando a descarga ocorre na base, são utilizadas turbinas quando não é possível uma queda maior, a tomada de energia e a usina ficam muito próximas da barragem. A usina poderia ser construída como parte da estrutura da barragem, se a barragem for uma estrutura de concreto, ou poderia ser construída em conjunto.

• Cortina conjunta: É o principal obstáculo à movimentação da água sob o corpo da barragem. Embora a maioria dos tipos de barragens sejam construídas sobre fundações rochosas, podem estar presentes caminhos de infiltração, vazios, etc., que permitem a movimentação da água.

A rocha não é impermeável. Vazios, fissuras, áreas desgastadas, etc. devem ser preenchidos com argamassa. O número ou padrão de furos de argamassa deve corresponder à natureza da rocha.

Em algumas barragens, também é construído um túnel de controle ou um túnel de injeção para poder realizar os trabalhos de injeção necessários nos pontos de infiltração no curso inferior, mesmo após a fase de construção.

Além disso, o desenho de uma cortina de injeção reduz a flutuabilidade ou Pressão de flutuabilidade na barragem. Isto reduzirá significativamente os problemas de estabilidade da barragem.

• barragem de sela: Resumindo, as barragens de sela são um dos tipos de barragens que não podem ser tão grandes quanto a barragem principal, que é construída para evitar a movimentação da água no enchimento do reservatório. A barragem forma um reservatório no qual a água é distribuída por uma área maior.

A imagem a seguir, retirada da Internet, mostra uma barragem de sela.

Pode haver locais onde o movimento da água precise ser bloqueado à medida que o nível da água sobe. Essas pequenas barragens são chamadas de barragens de sela. No entanto, em algumas situações, uma barragem de sela também pode ser uma barragem grande à medida que o reservatório cresce.

• Ensecadeira

Uma ensecadeira faz parte do trabalho envolvido na maioria dos tipos de construção de barragens. A construção de ensecadeiras não se limita à construção de barragens e é bastante comum em estruturas abaixo do nível da água.

Tal como explicado em relação ao túnel de desvio, o rio deve ser desviado para que os trabalhos de construção possam prosseguir sem problemas tanto na estação seca como na estação chuvosa.

A barragem ou estrutura temporária construída do outro lado do rio é chamada de ensecadeira.

A figura a seguir mostra um tipo de ensecadeira construída no local.

Embora a ensecadeira seja uma barragem temporária, ela deve ser projetada com muito cuidado para evitar falhas. Um transbordamento ou falha da ensecadeira terá um impacto significativo nos trabalhos de construção da barragem principal.

Portanto, o risco provável deve ser minimizado tendo em conta um período adequado de retorno das cheias.

O artigo da Wikipédia sobre Ensecadeira Também há informações detalhadas sobre este tópico.

Agora vamos discutir os diferentes tipos de barragens no mundo.

Barragens de terra

Barragens de terra também são conhecidas como barragens. Como a terra é usada para construir esses tipos de barragens, elas também são chamadas de barragens de sumidouro.

As barragens de terra são construídas com materiais impermeáveis, como a argila. Dependendo do projeto, a camada impermeável pode ser colocada no núcleo e outro material pode ser colocado próximo ao núcleo.

A figura a seguir mostra a estrutura típica de uma barragem de terra.

A figura acima mostra a estrutura básica da barragem de terra. Uma barragem completa pode ser equipada com complementos adicionais que melhoram a sua função e segurança.

Para evitá-los e minimizar a penetração, o núcleo da barragem poderia continuar até a camada impermeável. Ao construir um núcleo conforme descrito acima, a intrusão é minimizada. No entanto, não podemos evitar completamente a intrusão.

Portanto, um dreno é construído a jusante da barragem. A descarga poderia ocorrer ao longo do núcleo e longe da barragem em direção a jusante, conforme indicado na figura acima.

A seleção do material para o dreno deve ser feita com cautela. Na parte final do artigo, em Barragens, discutimos a seleção de materiais para cada camada.

De acordo com algumas descobertas 33% das falhas de barragens são devidas a infiltração excessiva. Portanto, a seleção do material e do projeto da barragem é de grande importância.

Existem dois tipos principais de barragens de terra.

• Barragens homogêneas: Use o mesmo material da figura a seguir para construir o corpo da barragem. Porém, outros componentes, como drenos e proteção de taludes de barragens, são feitos com materiais apropriados.
• Tipo de zona: A principal diferença entre as barragens zonais é a adição de um núcleo central. A construção da barragem zonal é mais adequada para barragens maiores.

Além do método descrito acima, as barragens podem ser categorizadas conforme indicado na figura abaixo.

A escolha da inclinação do aterro é o factor decisivo em termos de estabilidade. O talude existente de barragens já construídas pode ser aproveitado no projeto original.

A estabilidade do talude escolhido deve ser verificada. Isso pode ser feito manualmente ou calculado usando software apropriado.

A melhor forma de analisar esses tipos de barragens é utilizar software apropriado. Podemos determinar o fator crítico de segurança com base em diferentes níveis de falha.

Seleção de materiais

A seleção do material adequado para a barragem de terra é um fator muito importante. As imagens a seguir mostram a seleção de materiais para diferentes ocasiões

• Revestimentos homogêneos de material de barragem
• Envelopes de material de aterro zoneado
• Filtro e material de drenagem cobertos

Um diagrama semelhante deve ser desenvolvido para a barragem com base no projeto. As imagens fornecidas abaixo são uma seleção de materiais com base na gradação dos materiais. Além disso, estão sendo desenvolvidos diagramas de natureza semelhantes para estes tipos de barragens.

Além deste método, outros testes como limite de retração, limite de plasticidade, limite de liquidez, etc. podem ser realizados para garantir a adequação do material.

Falhas em barragens de terra

• Erro hidráulico: Existem principalmente cinco razões pelas quais este tipo de barragens pode falhar devido à ação hidráulica.
  • Ao transbordar
  • Erosão da encosta a montante
  • Formação de fissuras devido a medidas florestais
  • Erosão da encosta inferior
  • Erosão do dedo do pé a jusante
• Danos por infiltração: De acordo com algumas descobertas, mais de 33% das barragens falham devido à infiltração. Portanto, é muito importante prestar atenção à seleção do material durante o planejamento e garantir uma drenagem suficiente. Além disso, o material de drenagem deve ser selecionado corretamente para que funcione conforme desejado. Causas: tubulações através do corpo da barragem, tubulações através da fundação,

A figura acima mostra os caminhos de infiltração que podem ser observados em uma barragem que não possui núcleo no meio. Um movimento de infiltração semelhante pode ser esperado nas barragens. Portanto, dispositivos de drenagem apropriados devem ser previstos para evitar falhas na barragem.

Alguns dos métodos de falha de infiltração podem ser destacados a seguir.

• • Tubulação através do corpo da barragem
  • Tubulação através da fundação
• Erros estruturais: Falhas que ocorrem no corpo perineal se enquadram nesta categoria.
  • As encostas superiores e inferiores
  • Declínio repentino
  • Construção defeituosa
  • Manutenção inadequada
• Falhas do terremoto: Barragens de terra podem falhar durante terremotos devido ao aumento da pressão da água resultante do movimento da água ou devido à falha do corpo da barragem.

A imagem a seguir mostra uma barragem concluída.

Barragem de enrocamento

Barragens construídas com rochas e materiais impermeáveis. As barragens de enrocamento são mais populares, especialmente quando os materiais necessários estão prontamente disponíveis.

Barragens de enrocamento são barragens zonais que incluem diferentes zonas, como núcleo, casca, filtros, drenos, etc.

Vejamos quais são os principais componentes desses tipos de barragens.

Para facilitar a referência, cada zona foi numerada. Eles são os seguintes:

1. essencial
2. filtro
3. cruzando
4. Enchimento a jusante
5. Enrocamento
6. Enrocamento
7. Recheio grosso
8. Material de enchimento coeso

Agora vamos discutir algumas das zonas importantes em uma barragem de enrocamento.

essencial

O núcleo da barragem é o coração do corpo da barragem que resiste ao movimento da água. É estabilizado por enrocamento em ambos os lados do núcleo.

A argila é usada como material de núcleo e sua seleção é feita com base na distribuição do tamanho das partículas e em testes como ponto de escoamento, limite plástico, limite de retração, etc. A maioria dos tipos de barragens construídas em todo o mundo enfatizam a consistência e a qualidade da argila usada. para construção, mantenha o tom.

Além disso, os critérios de permeabilidade são utilizados para garantir que estejam dentro dos limites aceitáveis.

Conforme mostrado na figura acima, o núcleo da barragem é preenchido e compactado com materiais adequados. O preenchimento é feito em camadas e cada camada é colocada entre dois pilares e compactada.

No núcleo não há construções de palco nem juntas verticais.

Como sabemos, existe um teor de umidade ideal para atingir a compactação máxima. Portanto, a água é pulverizada de forma controlada durante a compactação.

Além disso, atenção especial deve ser dada na escolha da inclinação do núcleo. Informações sobre projetos previamente construídos e requisitos de estabilidade podem ser úteis na seleção do talude mais adequado.

Além disso, neste tipo de barragens, os estoques são mais frequentemente constituídos para prosseguir a construção sem demora.

filtro

O filtro é o material colocado próximo ao núcleo. Embora esperássemos que o núcleo fosse impermeável, ele é permeável.

A água que escoa através do núcleo em direção a jusante deve ser cuidadosamente filtrada sem lixiviar ou perder o material do núcleo. Os filtros são, portanto, projetados para suavizar a transição da água infiltrada.

Existem tabelas de projeto baseadas na distribuição de tamanho de partícula que indicam a faixa de tamanho de partícula que deve ser selecionada para o filtro. Um tipo semelhante de tabela fornecida em Earth Dam Design está disponível para referência.

O material fino especificado próximo ao material do núcleo é o material do filtro. O filtro também é colocado junto com o material do núcleo da barragem. Primeiro, são colocados os materiais de transição e de filtro. Em seguida, o material do núcleo é colocado entre os materiais do filtro em ambos os lados.

Existem dois filtros de cada lado da barragem, conforme indicado nas zonas típicas deste tipo de barragens. O filtro a montante também protege o núcleo e garante o movimento uniforme da água.

Além disso, no caso de quedas repentinas de água, o filtro a montante funciona da mesma forma que o filtro a jusante e protege o núcleo contra lavagem.

Além disso, em tais situações, um filtro na linha de abastecimento pode ser usado para controlar a rapidez com que o nível da água no núcleo cai. Se o nível da água no núcleo cair repentinamente, isso terá um impacto negativo na estabilidade do núcleo.

cruzando

A transição é a zona na qual a conexão do shell é mantida. É usado para aumentar gradualmente o tamanho das partículas.

O filtro é feito de material fino e o preenchimento de pedra é feito de rocha de granulação grossa. O material de transição é colocado no meio para garantir uma mudança suave de material.

A distribuição do tamanho das partículas dos materiais de transição também deve ser controlada durante a construção de acordo com as especificações do projeto. Semelhante ao material filtrante, existem tabelas que devem ser utilizadas durante a construção ao selecionar o tamanho dos materiais de transição.

Na ilustração acima, o preenchimento metálico próximo ao material filtrante representa a transição.

Enrocamento

Riprap é usado para proteger a concha da barragem do movimento da água.

Quando as ondas atingem o corpo da barragem, a lama pode romper. A energia das ondas deve ser adequadamente dissipada sem danificar a barragem.

Além disso, a construção de enrocamento é mais importante para barragens de terra. Mas mesmo com barragens de enrocamento, a construção de enrocamentos é uma boa opção se a segurança da barragem for levada em consideração.

Além disso, a produção do enrocamento para este tipo de barragem não apresenta grandes dificuldades desde que estejam disponíveis os materiais adequados.

Enrocamento

A maior parte do material utilizado neste tipo de barragens é pedra.

Como o nome sugere, a barragem de enrocamento é construída em pedra. Esta é uma construção faseada em que as camadas individuais de transição, filtro e núcleo são colocadas após a colocação do enchimento de pedra.

O enrocamento deve ser suficientemente compactado de acordo com a especificação. Os testes necessários devem ser realizados para garantir uma compactação suficiente.

Na construção de barragens, à medida que a altura da barragem aumenta, são construídas bermas para aumentar a estabilidade do talude.

As análises de estabilidade para barragens de enrocamento devem ser realizadas tanto para eventos normais como excepcionais, como terremotos. Dado que a construção de uma barragem envolve custos enormes, esta deve ser estável apesar de qualquer evento provável.

O planejamento leva em consideração o terremoto mais provável, a inundação máxima mais provável, etc.

A inclinação do enrocamento é o fator crucial que afeta a estabilidade da barragem. A seleção da inclinação da barragem é feita com base nos perfis das barragens disponíveis como perfil inicial. Após a seleção, é verificada a estabilidade da barragem. Para barragens deste tipo, o principal fator verificado é a estabilidade do talude. É verificado o fator mínimo de segurança contra cargas usuais e incomuns.

Fator de segurança contra tombamento

A tabela a seguir indica qual fator de segurança pode ser levado em consideração na análise de estabilidade.

situação de projeto	Fator mínimo de segurança
Nível de serviço abrangente	1,5
Nível operacional mínimo	1,5
Reservatório vazio	1,5
Puxar rapidamente para baixo	1.3
Terremoto de base operacional	1.3
O maior terremoto credível	1.1

Os valores acima podem variar de padrão para padrão. Contudo, não deverá haver uma diferença significativa para estes tipos de barragens.

As análises de estabilidade são realizadas usando software baseado em computador para obter resultados mais precisos. Porém, para alcançar os resultados corretos, a situação real deve ser corretamente idealizada durante a análise. Além disso, o comportamento do material também deve ser levado em consideração mais de perto durante a análise.

Podemos determinar o fator crítico de segurança a partir do software para o declive mais crítico. Softwares como Slope/w podem ser usados ​​para verificar a estabilidade da barragem.

Fator de segurança contra escorregamento

Deve-se verificar se a barragem está escorregando devido a cargas laterais.

O fator de segurança mínimo deve ser mantido contra eventos usuais e incomuns (terremotos).

As seguintes restrições poderiam ser adotadas conforme estabelecido na EM 1110-2200.

situação de projeto	Fator de segurança global
Situação normal: Cargas operacionais normais	2,0
Situações transitórias: fases de construção	1,5
Situação excepcional: níveis extremos de água, terremotos, etc.	1.3

Análise de lixiviado

A barragem deve ser verificada quanto a movimentos de infiltração. Isto fornece uma visão clara do movimento da água através do corpo e da fundação da barragem.

Softwares como o SEEP/W poderiam ser usados ​​para a análise.

Os resultados da análise podem ser utilizados para a construção da barragem. Além disso, podemos determinar e estudar a evolução da pressão da água na barragem e nas estruturas associadas à barragem.

Por exemplo, tubos de transbordamento de concreto são construídos em conjunto com barragens de enchimento de pedra. Tubos de transbordamento também são construídos como estruturas gravitacionais. No entanto, devido à altura da água, uma pressão de flutuação significativa é exercida sobre eles. Além disso, pode haver problemas de estabilidade. Em alguns casos, são instalados tirantes para manter a estabilidade da barragem.

Além disso, o núcleo argiloso é um dos componentes mais importantes destes tipos de barragens. A falha do material do núcleo causará o rompimento da barragem. Portanto, é muito importante realizar um estudo de infiltração e interpretar corretamente os resultados.

Instrumentação de barragens para segurança de barragens

Durante e após a construção, o desempenho da barragem deve ser monitorado para garantir a sua segurança. O desempenho pode ser monitorado e comparado ao projeto para garantir que atenda ao projeto.

É sabido que o uso de instrumentos de barragens dá ao engenheiro uma imagem precisa do projeto para que ele possa compará-lo com o projeto desses tipos de barragens.

Durante a construção da barragem, podemos verificar o recalque da barragem através do instrumento embutido no corpo da barragem. Se for observado comportamento inesperado, as alterações/ações necessárias poderão ser tomadas durante a construção.

As seguintes instruções para barragens são executadas para barragens de enrocamento. Alguns destes instrumentos também são instalados em outros tipos de barragens para garantir a segurança da barragem.

• Estudo de Monitoramento de Barragens

Métodos de topografia são utilizados para monitorar o deslocamento vertical e lateral das estruturas.

• Tubos de deformação vertical

Ele fornece deslocamentos verticais e horizontais internos. Os deslocamentos horizontais são medidos manualmente com um inclinômetro e os deslocamentos verticais são medidos e registrados manualmente com uma sonda de assentamento magnético.

Isto é muito útil para determinar o recalque absoluto e a compressão vertical (deformação) em barragens e fundações.

• células de liquidação

Permite deslocamento vertical ou assentamento. Quando instalado na fundação, o assentamento da fundação pode ser alcançado.

As células de assentamento são utilizadas principalmente na fase de construção e na fase da barragem para monitorar deslocamentos verticais.

Se não forem cuidados adequadamente, não durarão mais do que 5 a 10 anos.

Além disso, o monitoramento do recalque da barragem é essencial na construção dessas barragens.

• Acelerômetro

Os acelerômetros também são chamados de sensores de movimento tridimensionais.

Eles são usados ​​para monitorar a resposta dinâmica das barragens aos terremotos.

• Piezômetro de tubo vertical

Eles também são conhecidos como fontanários abertos ou piezômetros de Casagrande.

Instalado para monitorar o nível piezométrico da água na fundação adjacente à área da barragem.

Além disso, são feitas declarações sobre a eficácia da vedação com núcleos de argila e rejuntamento, bem como possíveis vazamentos.

• Transmissor de pressão de água VW

As células são colocadas no núcleo argiloso de uma barragem de enrocamento. Eles monitoram o desenvolvimento da pressão da água de irrigação no núcleo argiloso durante e após a construção.

Durante a construção, eles fornecem dados relacionados ao tempo sobre a consolidação do núcleo e a resposta à pressão dos poros com referência às considerações de projeto.

Após a construção, eles fornecem informações sobre a eficácia da vedação pelo material do núcleo argiloso em termos do gradiente de poropressão.

Além disso, os transmissores de pressão de água VW podem ser usados ​​em combinação com um tubo vertical de piezômetro aberto para determinar a eficácia da vedação da conexão de injeção ao núcleo de argila e possíveis vazamentos.

Além disso, sensores de pressão de água VW são usados ​​para verificar a condição do filtro a jusante. Podemos verificar os possíveis níveis de água que indicam entupimento no dreno livre.

Além disso, também são realizadas medições do escoamento superficial, bem como dos níveis do reservatório e subaquático.

Barragem em arco

De acordo com a Wikipedia, uma barragem em arco é uma barragem de concreto que se curva rio acima em planta. A barragem em arco é projetada de forma que a força da água (chamada pressão hidrostática) empurre o arco, fazendo-o subir ligeiramente e fortalecendo a estrutura ao mesmo tempo que a empurra para a sua fundação ou contrafortes.

Existem várias categorizações, como com base na espessura, altura, geometria, etc. das barragens em arco.

Nesta categoria, vamos explorar como categorizar os diferentes tipos de barragens.

• Barragens em arco com raio constante

Um raio constante é mantido nas superfícies externa e interna da barragem em arco. Além disso, também é constante na linha central da barragem.

Este tipo de barragem também é conhecida como barragem em arco simples.

• Barragens em arco de raio variável

Tanto o raio interno quanto o externo variam com a altura da barragem. Começa com um pequeno raio na base e aumenta com a altura.

Neste tipo de barragens o raio varia com a variação do raio da barragem.

Em geral, barragens de raio variável são mais econômicas que barragens de raio constante. Para barragens com raio constante, a espessura permanece a mesma em toda a altura. No entanto, para barragens em arco de raio variável, a espessura do concreto diminui com a altura.

Além disso, barragens em arco de raio variável são mais adequadas para vales em forma de V.

• Barragens de arco duplo curvo

Barragens de concreto com curvatura vertical e horizontal se enquadram nesta categoria.

Devido à forma curva em ambas as direções, o design é otimizado e o mecanismo de transferência de carga é maximizado. Além disso, barragens de dupla curvatura requerem comparativamente menos espessura devido ao seu comportamento.

As principais desvantagens deste tipo de barragem são a necessidade de uma fundação estável e os custos de construção serem elevados.

Como a barragem é curva em ambas as direções, a preparação da fôrma é mais difícil do que para outros tipos de barragens.

A imagem acima mostra o Barragem Vitória (Sri Lanka) com dupla curvatura.

Existem outras categorizações de barragens em arco com base na espessura e altura da barragem. Esses tipos de categorização de barragens dão uma ideia melhor da escala do projeto.

Classificação baseada na relação entre espessura da base e altura

Tipo de barragem	Relação base/altura
Arco fino	<0,2
Arco médio	0,2 a 0,4
Arco grosso	0,4 a 0,65
Gravidade curva	> 0,65

Além disso, as barragens em arco são categorizadas de acordo com sua altura.

Classificação baseada na altura da barragem

Tipo de barragem	Altura da barragem
Barragens baixas	Até 30m
Barragens de altura média	Entre 30 – 91m
Barragens altas	Mais de 91 m

Vantagens das barragens em arco

• As barragens em arco são mais adequadas para vales porque têm uma largura menor em relação à sua altura. A construção de barragens de gravidade em balanço, como barragens de enrocamento, pode não ser económica, uma vez que é necessária uma largura de base maior.
• Como é utilizada uma espessura comparativamente menor para o corpo da barragem, o custo poderia ser menor
• Além disso, o uso do concreto reduz os elementos. Como as barragens em arco são sustentadas por maciços rochosos, não ocorrem outros movimentos além daqueles causados ​​pela fluência, retração e encurtamento elástico.
• É menos difícil encontrar o material de construção porque as estruturas caras são feitas de concreto. Para barragens de enrocamento ou de terra, é difícil encontrar materiais de núcleo em grandes quantidades com a mesma consistência que atendam aos requisitos técnicos.

Desvantagens das barragens em arco

• A construção é difícil devido à geometria.
• Mais tecnologia é necessária para simplificar a construção.
• A instalação da cofragem é comparativamente difícil devido à curvatura
• Menos velocidade de construção
• É dada especial atenção aos factores que Durabilidade do concreto.
• Os efeitos de longo e curto prazo de fluência, retração e encurtamento elástico podem causar problemas.
• Rachaduras no concreto podem se tornar um problema sério
• As condições da rocha na fundação e nos encontros devem ser suficientemente estáveis ​​para suportar as cargas que ocorrem.

Barragem de apoio

Uma barragem de suporte é um tipo de barragem de peso que proporciona estabilidade através do seu próprio peso. É sustentado por pilares ou outros suportes colocados em intervalos regulares. Além disso, estes tipos de barragens não são comuns em todo o mundo.

Antes de continuarmos a discussão, vamos dar uma olhada em uma barragem de contenção para que você tenha uma ideia do que discutiremos a seguir.

Como pode ser visto na imagem acima, a casca da barragem é apoiada de maneiras semelhantes ou diferentes.

Os seguintes pontos devem ser destacados em relação a este tipo de barragem:

• Um muro de contenção é uma barragem de gravidade que proporciona estabilidade sob cargas normais e incomuns.
• A pressão da água exercida sobre a casca da barragem é transferida para a fundação por meio dos contrafortes.
• Devido ao apoio do corpo da barragem pelos contrafortes, as tensões no corpo da barragem são reduzidas.
• Devido ao suporte existente, a resistência do concreto pode não ser suficientemente utilizada.
• À medida que a área da base aumenta, a pressão de empuxo aumenta. Portanto, o peso da estrutura deve ser aumentado para manter fatores de segurança suficientes. (Discutimos acima um fator de segurança contra tombamento e deslizamento em barragens de enrocamento.)
• Contudo, o suporte existente reduz o volume total de concreto.
• Pode haver problemas de durabilidade com a carcaça fina frontal. Portanto, deve-se prestar atenção aos requisitos de prazo de validade.
• O custo da cofragem é maior

Existem diferentes classificações de muros de contenção. Este artigo aborda o seguinte. Além disso, existem subcategorias adicionais em cada categoria.

• Barragem de contenção rígida
• Barragem de suporte da placa de cobertura
• Barragem de contraforte

Barragem de contenção rígida

Este é um tipo de construção mais simples. A membrana ou tabuleiro inclinado é construído em conjunto com os contrafortes. Por serem construídos em grandes quantidades, deve-se ter muito cuidado com aspectos técnicos como elevação de temperatura do concreto, assentamento da estrutura, etc.

Existem essencialmente dois tipos de muros de contenção.

• Barragem multi-arco
• Barragem de contraforte com múltiplas cúpulas

Barragem de suporte da placa de cobertura

É construído como uma laje plana/viga de tabuleiro com uma série de contrafortes. Além disso, esta também é uma estrutura de concreto armado.

Além disso, o espaçamento dos contrafortes depende da altura da barragem. Como o espaçamento dos contrafortes está relacionado com a estabilidade dos custos de construção, estes devem ser selecionados com muito cuidado.

Como regra geral, a distância entre os contrafortes pode variar entre 5 e 15 m.

Existem basicamente três tipos de placas de deck.

• Placa de cobertura sólida como barragem de suporte
• Placa de cobertura simples como barragem de suporte
• Barragem de pilar de sustentação com laje de cobertura em balanço

Barragem de contraforte

O próprio nome já diz algo sobre o tipo de barragem. Há uma grande barragem no lado montante da barragem. E é muito raro que esse tipo de barragem seja construída no mundo. Eles poderiam ser construídos para ocasiões especiais.

Antes de discutirmos mais, vamos dar uma olhada na figura a seguir.

A cabeceira maciça, juntamente com o contraforte, conferem estabilidade à barragem. Também pode ser construído como uma estrutura monolítica. Além disso, não há deck como outros tipos de barragens de contraforte.

No entanto, devido à espessura bastante elevada do concreto que precisa ser vazado, deve-se tomar cuidado Concreto.

Além disso, requisitos funcionais como saídas, vertedouros, etc. devem ser planejados sem grandes alterações no sistema estrutural que garanta a estabilidade da estrutura.

Devido à natureza da estrutura, é necessário aumentar as dimensões da cabeceira para manter a estabilidade da barragem.

Além disso, as tensões estão particularmente concentradas na cabeça maciça. Portanto, as condições do solo devem ser adequadas para este tipo de construção.

Benefícios da barragem de retenção

• As barragens de contrafortes não são tão pesadas como outras barragens porque os pilares adicionais lhes dão uma maior alavancagem para evitar que tombem.
• Pode ser construído com elementos comparativamente mais finos.
• A economia de custos pode ser alcançada reduzindo a espessura do convés e do contraforte.
• A deflexão do corpo da barragem é comparativamente menor em comparação com outras barragens, como as barragens em arco.
• Redução significativa no volume de concreto (1/2 a 1/3) em comparação com uma barragem de gravidade de tamanho semelhante.

Desvantagens da barragem de contenção

• A construção pode ser difícil em comparação com uma simples barragem de gravidade.
• Usar concreto mais fino no deck pode causar problemas de durabilidade devido à deterioração do concreto.
• Durante o período de operação, atenção especial deve ser dada à segurança da barragem.
• Como as cargas estão concentradas na fundação e não são distribuídas uniformemente, a condição da rocha da fundação deve ser boa o suficiente para suportar cargas muito elevadas em barragens altas.
• Porque eles são Juntas de construção No corpo da barragem é necessário um tratamento cuidadoso da articulação para Rolha de junta onde necessário.

Barragem de enchimento hidráulico

É uma barragem que funciona como uma estrutura gravitacional.

Além disso, também pode ser reconhecida como um tipo de barragem de terra devido aos materiais presentes no corpo da barragem.

Em relação a este tipo de barragens, podem ser destacados os seguintes pontos principais.

• O material é transportado das cavas de extração e colocado no local da barragem pela água.
• Nesses casos, os materiais se misturam com a água e formam lama. Este é transportado através das tubulações e depositado próximo à parede da barragem.
• Durante esse processo, os materiais grossos permanecem próximos à superfície da barragem, enquanto os materiais mais finos migram para o centro e ali se depositam.
• Por utilizar argila e silte, esse processo não requer compactação.

Referências: Internet, Wikipedia e livros relevantes.