RESUMO_OBRAS_HIDRAULICAS_2024_(1)[1]

Prévia do material em texto

<p>RESUMO OBRAS HIDRAULICAS 2024.2</p><p>1° AULA</p><p>1. PROJETO DE UMA BARRAGEM</p><p>Diversos ramos da engenharia:</p><p>• Hidráulica,</p><p>• Hidrologia,</p><p>• Geologia,</p><p>• Mecânica dos solos,</p><p>• Estatística,</p><p>• Mecânica,</p><p>• Elétrica,</p><p>• Administração,</p><p>• Economia,</p><p>• Arquitetura, etc...</p><p>E o Resultado dos estudos de uma equipe de engenheiros, liderada por um coordenador,</p><p>que deve ter certos conhecimentos mínimos em todas as especialidades envolvidas.</p><p>1.2. ETAPAS DO PROJETO DE BARRAGEM:</p><p>✓ Planejamento</p><p>✓ Viabilidade técnico-econômica,</p><p>✓ Anteprojeto,</p><p>✓ Projeto básico e</p><p>✓ Projeto executivo.</p><p>PLANEJAMENTO</p><p>Esse planejamento é influenciado por uma série de condições, tais como, tomográficas,</p><p>hidrográficas, econômicas e as vezes políticas, que geralmente são diferentes para cada região.</p><p>Objetivo - Programar as etapas posteriores do Estudo de Inventário, quais sejam: Estudos</p><p>Preliminares, e Estudos Finais, incluindo os Estudos de Avaliação Ambiental Integrada. Deverá</p><p>apresentar como produto um relatório gerencial contendo o plano de trabalho dos Estudos de</p><p>Inventário, com seu cronograma e custo.</p><p>✓ A análise dos dados permite:</p><p>I. Avaliar os levantamentos e investigações de campo necessários para as etapas</p><p>posteriores.</p><p>II. Indicar prováveis locais de barramento</p><p>III. Propor, preliminarmente, alternativas de divisão de queda.</p><p>IV. Estimar o potencial energético</p><p>Principal função do inventário: estabelecer a melhor divisão de queda da bacia sob o ponto de</p><p>vista de aproveitamento múltiplo (energético, navegação, irrigação, controle de cheias, entre</p><p>outros), associado às seguintes limitações física: cidades, estradas, jazidas, parques nacionais e</p><p>indígenas, entre outras.</p><p>VIABILIDADE</p><p>Na etapa de viabilidade técnica econômica são realizados estudos para se decidir se o</p><p>custo do produto final onde são incluídos os custos de projetos de construção de desapropriações</p><p>de juros ou capital investido as despesas diretas e diretas da operação fica dentro de limites pré</p><p>estabelecido relacionados ao benefício por esse por ele proporcionado. durante essa etapa são</p><p>analisadas diversas alternativas considerando os tipos de barragem mais viáveis e levando em</p><p>conta estimativas grosseira dos materiais e serviços necessários para execução da obra.</p><p>Para tal, faz-se necessário a realização de:</p><p>I. Ensaios de caracterização;</p><p>II. Verificação superficial de materiais disponíveis para a construção da barragem;</p><p>III. Verificação de fuga geológica;</p><p>IV. Verificação de estabilidade de taludes naturais;</p><p>V. A possibilidade de assoreamento.</p><p>✓ Com base nesses estudos, são preparados o Estudo de Impacto Ambiental (EIA) e o</p><p>Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) de um empreendimento especifico, tendo em vista a</p><p>obtenção da Licença Previa (LP), junto aos órgãos ambientais.</p><p>ANTEPROJETO</p><p>Na etapa dos anteprojetos já deve estar definido o tipo de barragem em o local para</p><p>construção. são analisadas algumas alternativas da posição do eixo bem como arranjo das</p><p>estruturas e esquemas de desvio do rio para construção. são definidas áreas a serem</p><p>desapropriadas para construção do empreendimento e escolhas jazidas para a obtenção de</p><p>materiais para o aterro filtros enroscamos e transições.</p><p>PROJETO BASICO</p><p>É um conjunto de desenhos necessários para se colocar a obra em concorrência e para a</p><p>contratação da empreiteira. É constituído de um caderno de desenhos (plantas, seções e detalhes</p><p>de todas as estruturas), uma planilha de quantidades de serviço e de materiais (tipos de serviços e</p><p>materiais), um volume de especificações técnicas de construção e outro contendo as normas de</p><p>medição e pagamento. Estes documentos são acompanhados de um relatório, onde são feitas as</p><p>recomendações para o prosseguimento dos serviços.</p><p>Principais itens que não deverão ser alterados: NA Max Montante; NA Jusante; Potência</p><p>Mínima; Coordenadas Geográficas.</p><p>PROJETO EXECUTIVO</p><p>São emitidos os documentos (desenhos e especificações), com todos os detalhes</p><p>necessários à construção da obra. A emissão de cada documento deve antecipar, com um período</p><p>razoável de tempo, às vezes de alguns meses, o início dos serviços nele previsto. Para viabilizar</p><p>a construção das obras no prazo previsto, a empreiteira deverá apresentar um cronograma</p><p>detalhado, subdividindo a barragem em trechos, cujo projeto deverá ser detalhado, à medida que</p><p>cada trecho for sendo construído.</p><p>• Índice custo-benefício e índice ambiental</p><p>Relação entre o custo anual de cada aproveitamento e o benefício em energia obtido por</p><p>sua operação. (Expressos em US$/MWh).</p><p>• Índice Ambiental</p><p>É o valor numérico que expressa a intensidade do impacto ambiental sobre a área de</p><p>estudo, variando em uma escala contínua desde zero (mínimo impacto) até um (máximo impacto).</p><p>Este índice é calculado considerando-se os impactos sobre ecossistemas aquáticos e terrestres,</p><p>modos de vida, organização territorial, base econômica e populações indígenas.</p><p>2. FINALIDADES DE UMA BARRAGEM</p><p>As barragens podem ser reunidas, quanto as suas finalidades, em dois grupos:</p><p>• Barragens de Regularização e</p><p>• Barragens de Retenção.</p><p>➢ REGULARIZAÇÃO</p><p>Reduzir a variabilidade de q – armazenar/ reservatório</p><p>Finalidade → regularizar o regime hidrológico de um rio;</p><p>Garante vazões efluentes nos períodos de estiagem;</p><p>Finalidades específicas → aproveitamento Hidrelétrico, navegação, abastecimento d’água.</p><p>➢ BARRAGENS DE RETENÇÃO</p><p>•Finalidade → amortecer a onda de cheia e reter sedimentos;</p><p>No caso de amortecimento de cheias, a onda de cheia é temporalmente armazenada, sendo</p><p>posteriormente liberada, de tal modo que não cause danos a jusante.</p><p>3. FINALIDADES DE UMA BARRAGEM:</p><p>Uma barragem pode possuir múltiplas finalidades.</p><p>➢ Abastecimento de água</p><p>➢ Controle de enchentes</p><p>➢ Navegação</p><p>➢ Saneamento (dissolução de resíduos trans. pelo rio)</p><p>➢ Irrigação</p><p>➢ Contenção de rejeitos</p><p>4. AULA 2-4</p><p>5.</p><p>PRINCIPAIS TIPOS DE BARRAGENS</p><p>Principais partes de uma barragem:</p><p>Corpo da Barragem: A estrutura principal que bloqueia o fluxo de água.</p><p>Fundação: A base na qual a barragem é construída, essencial para estabilidade.</p><p>Vertedouro: Permite o escoamento do excesso de água quando o nível do reservatório atinge um</p><p>ponto crítico.</p><p>Descarregador de Fundo: Uma saída no fundo da barragem para esvaziamento do reservatório</p><p>ou controle de sedimentos.</p><p>Tomada d'água: Estrutura que controla o fluxo de água liberada para fins de geração de energia</p><p>ou irrigação.</p><p>Ensecadeira: Barreira temporária utilizada durante a construção para desviar o fluxo da água.</p><p>Estrutura de Dissipação de Energia: Absorve a energia da água liberada, reduzindo erosões e</p><p>danos à jusante.</p><p>Espaço de Armazenamento (Reservatório): A área onde a água é armazenada.</p><p>Projeto de uma Barragem</p><p>O projeto de uma barragem envolve a análise do local, o estudo da hidrologia da bacia, a geologia,</p><p>a topografia e os aspectos ambientais. O objetivo é garantir a segurança da estrutura e a eficiência</p><p>de suas funções.</p><p>Finalidades de uma Barragem</p><p>As barragens têm várias finalidades, incluindo:</p><p>• Armazenamento de água: para abastecimento, irrigação e controle de enchentes.</p><p>• Geração de energia: hidrelétricas que aproveitam a força da água.</p><p>• Controle de sedimentos: para manter a capacidade de armazenamento.</p><p>• Recreação: criação de lagos para atividades recreativas.</p><p>Principais Tipos/Arranjos de Barragens</p><p>Os tipos de barragens incluem:</p><p>• Barragens de gravidade: feitas de concreto, utilizam seu peso para resistir à pressão da</p><p>água.</p><p>• Barragens em arco: projetadas para suportar forças através de um formato curvo.</p><p>• Barragens de terra: construídas com materiais soltos, aproveitam a compactação do</p><p>solo.</p><p>• Barragens de enrocamento: feitas de rochas e pedras, são estáveis e econômicas.</p><p>Fatores que Influenciam</p><p>na Seleção</p><p>A escolha do tipo de barragem depende de:</p><p>• Características geológicas: tipo de solo e rochas.</p><p>• Condições hidrológicas: volumes de água e padrões de chuvas.</p><p>• Objetivos do projeto: finalidade da barragem.</p><p>• Custo: viabilidade financeira do projeto.</p><p>• Impactos ambientais: possíveis efeitos na fauna, flora e comunidades.</p><p>Definição do Tipo de Barragem</p><p>A definição do tipo de barragem é feita com base nas análises anteriores. É essencial considerar</p><p>a resistência, a durabilidade e a capacidade de atender às necessidades específicas do projeto.</p><p>Elementos Principais das Barragens</p><p>Os principais elementos de uma barragem incluem:</p><p>• Corpo da barragem: a estrutura que retém a água.</p><p>• Fundação: onde a barragem se apoia, deve ser sólida e estável.</p><p>• Drenagem: sistemas para controlar a pressão da água e evitar falhas.</p><p>• Dispositivos de descarga: para controlar o nível da água e liberar excesso, como</p><p>comportas e vertedouros.</p><p>Esses elementos são fundamentais para a segurança e funcionalidade da barragem.</p><p>Investigação Geológico-Geotécnica para Barragens</p><p>As investigações geológico-geotécnicas são fundamentais para o planejamento e construção de</p><p>barragens, garantindo a segurança e a eficácia da estrutura.</p><p>Objetivos das Investigações</p><p>Os principais objetivos incluem:</p><p>• Avaliação das condições do solo e rochas: entender a estabilidade e resistência do</p><p>terreno.</p><p>• Identificação de riscos geotécnicos: prevenir deslizamentos ou falhas estruturais.</p><p>• Fornecimento de dados para projeto: assegurar que o projeto atenda às especificidades</p><p>do local.</p><p>Tipo da Estrutura e Seus Problemas Específicos</p><p>Diferentes tipos de barragens (gravidade, arco, terra) apresentam desafios únicos:</p><p>• Barragens de gravidade: requerem solos com alta capacidade de suporte.</p><p>• Barragens em arco: dependem de formações rochosas resistentes.</p><p>• Barragens de terra: sensíveis à compactação e drenagem.</p><p>Condições Geológicas da Área</p><p>A análise das condições geológicas abrange:</p><p>• Tipo de solo: argiloso, arenoso, rochoso.</p><p>• Estruturas geológicas: falhas, dobras e fraturas.</p><p>• Nível de lençol freático: impacto na estabilidade da barragem.</p><p>Características do Local a Investigar</p><p>As características a serem avaliadas incluem:</p><p>• Topografia: relevo do terreno e suas implicações.</p><p>• Uso do solo: impactos ambientais e sociais.</p><p>• Acessibilidade: facilidade de acesso para as investigações.</p><p>Etapas das Investigações</p><p>As etapas incluem:</p><p>1. Planejamento: definição dos objetivos e métodos.</p><p>2. Coleta de dados de campo: sondagens e amostragens.</p><p>3. Análise de laboratório: caracterização dos materiais.</p><p>4. Interpretação dos resultados: elaboração de relatórios e recomendações.</p><p>Custos das Investigações Geológico-Geotécnicas</p><p>Os custos podem variar conforme:</p><p>• Escopo da investigação: complexidade e extensão do projeto.</p><p>• Métodos utilizados: sondagens, ensaios laboratoriais.</p><p>• Logística: transporte e equipamentos.</p><p>O Problema do Risco nas Investigações do Subsolo</p><p>Os riscos incluem:</p><p>• Deslizamentos: se a estabilidade não for considerada.</p><p>• Contaminação: de aquíferos ou solos adjacentes.</p><p>• Imprecisões: nos dados que podem comprometer a segurança.</p><p>Classificação das Investigações Geológico-Geotécnicas</p><p>As investigações podem ser classificadas em:</p><p>• Diretas: sondagens e amostragens.</p><p>• Indiretas: métodos geofísicos, como resistividade e sísmica.</p><p>Métodos Diretos</p><p>Os métodos diretos incluem:</p><p>• Sondagens rotativas: coleta de amostras de solo/rocha.</p><p>• Sondagens a percussão: utilizadas para solos mais duros.</p><p>Materiais e Áreas de Empréstimo</p><p>Materiais para construção (como areia e brita) devem ser obtidos de áreas que garantam qualidade</p><p>e quantidade. A escolha das jazidas deve considerar:</p><p>• Localização: proximidade ao projeto.</p><p>• Sustentabilidade: minimização de impactos ambientais.</p><p>Critérios de Escolha de uma Jazida</p><p>Os critérios incluem:</p><p>• Qualidade dos materiais: adequação para a obra.</p><p>• Acessibilidade: facilidade de transporte.</p><p>• Licenças ambientais: conformidade legal.</p><p>Investigações de Jazidas de Solo</p><p>Essas investigações envolvem:</p><p>• Amostragem: coleta de solo para análise.</p><p>• Testes laboratoriais: avaliação das propriedades físicas e mecânicas.</p><p>Ensaios de Caracterização e Índices Físicos</p><p>Os ensaios mais comuns incluem:</p><p>• Limites de Atterberg: determinam a plasticidade e consistência do solo.</p><p>• Ensaio de granulometria: avalia a distribuição do tamanho das partículas.</p><p>Faixa de Compactação</p><p>A faixa de compactação é crucial para garantir a estabilidade dos solos. Ela é determinada por</p><p>ensaios de compactação, que avaliam a densidade máxima e a umidade ótima.</p><p>Investigações de Pedreiras</p><p>As investigações em pedreiras avaliam:</p><p>• Qualidade do agregado: para uso em concreto.</p><p>• Impactos ambientais: durante e após a exploração.</p><p>Produção de Agregados de Concreto</p><p>Os agregados são essenciais para a produção de concreto de qualidade. A análise geológico-</p><p>geotécnica garante que os materiais atendam aos padrões exigidos.</p><p>Solos e Enrocamentos Compactados</p><p>Os solos e enrocamentos devem ser bem compactados para garantir a estabilidade da barragem.</p><p>Ensaios de compactação e a análise da estrutura são essenciais para prever o comportamento sob</p><p>carga.</p>