Barragens Tipos, operacionalidade
e vulnerabilidades
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga livre no controlada por comportas
3 - Queda livre com dissipao de energia no leito (Almofada de
gua)
Barragem de abbada em beto(Bou Portugal)
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda guiada em canal com trampolim de sada.
Barragem de abbada em beto(Picote Portugal)
1 - Descarregador sobre a Barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda guiada e dispositivos de dissipao de energia
Barragem de Contrafortes em beto
(Miranda Portugal)
1 - Descarregador em Orficio sobre a barragem
2 - Descarga controlada por comportas
3 - Queda livre junto ao p da barragem e dispositivos de dissipao
de energia
4 Rocha de boa qualidade; lajes de beto armado ancoradas fundao;
almofada ou colcho de gua (aude a jusante)
Barragem de abbada em beto(Caniada Portugal)
4
1 - Descarregador em Poo inclinado
2 Galeria sob a barragem, construda a cu aberto na
fundao da barragem
Barragem de Abbada em beto
(Cabril Portugal)
Vantagem do poo?
Por vezes permitem a utilizao de parte das
galeiras de desvio
1 - Descarregador de cheias de superfcie;
2 Descarregador de cheias com dois orifcios de
fundo (necessariamente controlados por
comportas);
Barragem deAbbada em beto(Funcho Portugal)
Barragem deAbbada em beto
(Cahora Bassa Portugal)
1 - Descarregador de cheias com oito orificios de meio fundo;
2 Descarregador de cheias de superfcie;
1 - Canal Colector (descarregador lateral)
2 - Canal evacuador
3 - Bacia de Dissipao
1
2
3
1 Descarregador em Poo
2 - Canal evacuador
3 - Bacia de Dissipao
1
2
3
Barragem do Picote
1 Descarregador em Trampolim
2 Pormenor do bordo de saida (a) para fracturao do escomento (aumenta a rea de impacto e o
emulsionamento de ar);
3 Em funcionamento (b)
(a) (b)
Descarregadores de cheia. Classificao e principais caractersticas (adaptado de QUINTELA, 1990).
Descarregadores de cheia. Classificao e principais caractersticas (adaptado de QUINTELA, 1990).
Descarregador em degraus no Mxico sobre a barragem
Descarga Livre
Bacia de amortecimento
Descarregador em degraus sobre a barragem
Descarga Livre
Bacia de amortecimento
Canal de restituio convergente
Descarregador de superficie sobre a barragem no Mxico
Descarga Livre
Bacia de amortecimento?
Aude no Iro datado de 1650
123 m de comprimento
24 arcos
Descarregador em degraus de seco trapezoidal
Sobre a barragem
Descarga Livre
Canal de restituio?
Descarregador em degraus convergente Frana
Sobre a barragem?
Descarga Livre?
Canal de restituio
Descarregador WES Mxico
Sobre a barragem
Descarga Livre
Canal Evacuador
Trampolim de saida
Bacia de amortecimento?
Soleira descarregadora em Bico de Pato
Pilares de arejamento
Canal rectangular Evacuador?
Descarregador de cheias WES da barragem do Lucefecit
Dois vo equipados com comportas de segmento
Canal rectangular Evacuador?
Descarregador de cheias em Poo da barragem da paradela
Soleira Circular
Barragem de Paradela;
Descarregador de cheias em poo vertical com tnel a jusante;
Corte longitudinal.
Soluo para pequenas quedas (h a montante pequeno)
Bacia de amortecimento
Soleira contnua de sada da bacia
Soleira descarregadora em Labirinto (Mdulos trapezoidais)
Canal Convergente a montante
Pilares de arejamento da veia lquida
Barragem do Alvito
Canal Colector Lateral
Poo inclinado a jusante
Barragem de New Waddell
Descarregador Principal
Descarregador de emergncia (Dique Fusvel)
Comportas Fusvel do tipo Hydroplus (cria-se uma subpresso por debaixo da comporta que a desiquilibra
e a derruba para jusante)
Descarregador de Emergncia
Descarregadores de superficie Brazil
Descarregadores de superficie Barragem de Itaipu
Dissipador de canal, em degraus H =6.5 m (Australia, propsitos agrcolas e de controle da gua)
Finalidades
Os reservatrios podem ser construdos com o propsito de servir
os seguintes fins:
- Abastecimento urbano e agrcola
- Amortecimento e controle de cheias
- Produo hidroelctrica
- Recreio e lazer
- Piscicultura e aquicultura
- Navegao
- Reteno de sedimentos
Conceitos
Regularizao redistribuio do escoamento natural num dado perodo de
uma forma uniforme ou de acordo com um dado consumo. A regularizao
pode ser diria, semanal, mensal, anual e interanual, se as afluncias se
concentram sazonalmente e os consumos se localizam na poca seca, utiliza-
se a designao de inverso para caracterizar esta situao.
Regularizao especifca de uma albufeira, a relao entre p volume til
da albufeira e o escoamento anual mdio.
Grau de utilizao de um curso de gua, a relao entre o volume anual a
fornecer com uma dada garantia e o escoamento anual mdio ( sempre 1)
Caractersticas Fisicas
Nivel mnimo de explorao (N.M.E)
o nvel mnimo admitido para a explorao de uma albufeira, medido num
local determinado.
h = lmina mnima necessria entre o limite superior da estrutura de tomada
e o N.M.E para se evitar a formao de vrtices entrada da tomada de
gua.
Por exemplo:
Volume morto
Parte do volume total do reservatrio que no serve os fins de captao de
gua. Corresponde ao volume do reservatrio compreendido abaixo do
N.M.E.
OBS: Afluncia anual mdia de sedimentos a uma albufeira em Portugal de
50 m3/Km2/ano
O volume morto mantido no reservatrio por razes tcnicas tais como
de qualidade da gua, cota mnima para bombagem, acumulao de
sedimentos, etc.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
Nvel de pleno armazenamento (N.P.A)
o nvel mais alto permitido normalmente numa albufeira (sem ter em conta
as sobreelevaes devidas a cheias).
Corresponde ao nvel de pleno armazenamento da albufeira e define o limite
superior do volume til do reservatrio. Coincide com a cota da crista do
descarregador de cheias.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A.
Volume compreendido entre o N.M.E e o N.P.A, efectivamente destinado
operao do reservatrio, ou seja, satisfao das necessidades em
gua.
Volume til
Clculo do volume til depende de:
Variabilidade dos escoamentos afluentes;
Caractersticas do consumo;
Garantia pretendida (maior garantia => maior volume til)
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A.
Volume de cheia
Volume destinado ao amortecimento de ondas de cheia, o qual deve atender
s restries de vazo a jusante (capacidade de vazo do descarregador,
estabilidade/requisitos da infra-estrutura). varivel ao longo do perodo
hidrolgico.
definido entre o N.P.A (nvel de pleno armazenamento) e o N.M.C (nvel
de mxima cheia):
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A. Volume de cheia
N.M.C.
Coroamento da barragem
Sobrelevao adicional ao N.M.C
- proteo contra ondas formadas pelo vento (wind setup, run up).
- free-board: folga adicional de forma a evitar o galgamento em
condies excepcionais.
Volume til
Volume morto
N.M.E.
N.P.A. Volume de cheia
N.M.C.Cota do coroamentoFolga
A segurana das barragens est intimamente ligada segurana dos
vales e esta segurana dos respectivos habitantes e dos valores
patrimoniais e naturais neles existentes.
A ocorrncia de intensas e inesperadas cheias constitui um dos
perigos maiores para os habitantes dos vales, um pesadelo que
naturalmente todos desejam esquecer.
Reconhece-se a impossibilidade de eliminao total do risco de
ocorrncia de acidentes ou incidentes em barragens. Deste modo,
torna-se indispensvel o controlo da segurana estrutural, hidrulica,
operacional e ambiental das mesmas (Regulamento de Segurana de
Barragens, Decreto-Lei n11/90, de 6 de janeiro, designado por R. S.
B.).
GESTO DO RISCO NOS VALES
Do ponto vista hidrulico a gesto do risco nos vales tem por objectivo
fundamental o controlo ou mitigao dos potenciais danos induzidos por
acidentes hidrogeolgicos naturais ou por acidentes e incidentes em
barragens. A gesto do risco compreende, do ponto de vista conceptual
duas partes diferentes:
- Avaliao do risco;
- mitigao do risco.
Avaliao do risco
A avaliao do risco inclui por seu turno os seguintes dois aspectos: 1)
caracterizao e identificao das zonas em perigo; 2) anlise do risco
associado.
No caso de cheias induzidas por acidentes em barragens, o perigo a
jusante est associado a quatro grandezas: o nvel mximo de gua
atingido, a rea submersa mxima, a taxa de subida do nvel de gua e
as velocidades extremas do escoamento. Este aspecto parcialmente
reconhecido pelo R.S.B. (Artigo 42) quando considera que as medidas
a prever tero em conta o estudo de ondas de inundao... que
incluir a determinao das alturas a atingir nas zonas inundveis e dos
respectivos tempos de chegada, constituindo o mapeamento dessas
zonas uma carta de riscos.
Os mapas de inundao constituem, assim, uma pea fundamental na
preparao de estratgias no mbito da gesto do risco nos vales. Os
mapas representaro as reas inundadas pelas cheias correspondentes a
cada cenrio e devero ter informaes adicionais que permitam uma
adequada caracterizao da respectiva seriedade, nomeadamente:
- tempos de chegada do caudal mximo e da cota mxima de gua;
- isolinhas de altura mxima de gua;
- isolinhas de velocidade mxima do escoamento;
- isolinhas dos valores mximos instantneos do produto altura de gua
pela velocidade de escoamento.
A representao desta informao em escala adequada actualmente feita
com base num sistema de informao geogrfica (S.I.G.). Estes mapas
devero ser periodicamente actualizados por forma a incluirem a ocupao
real do solo. A realizao destes mapas, com as incertezas prprias, pode
dar origem a delicadas questes relativas com a uma eventual perda de
valor econmico de propriedades face localizao das mesmas.
A anlise do risco envolve simultneamente a probabilidade de ocorrncia
do evento e as respectivas consequncias ou danos provocados pelo
mesmo. Os mapas de inundao permitiro uma primeira avaliao das
zonas potenciais atendendo ao tipo de ocupao do solo, incluindo a
densidade populacional.
Na avaliao dos danos provocados pelas cheias inesperadas os elementos
em risco (pessoas ou bens) h que ter em conta a respectiva
susceptibilidade. Esta depender da exposio fsica aos efeitos da cheia
(localizao nos mapas de inundao) e da vulnerabilidade a qual traduzir
a tolerncia fsica social e econmica ao acidente.
ATENO: O mapa de inundao no uma carta de riscos!!
Mitigao do risco
Face avaliao do risco e, em particular, anlise do risco efectuada para
os cenrios de rotura de barragem, a prxima etapa consiste na mitigao ou
atenuao do risco. A mitigao compreende a reduo do risco
propriamente dita e a resposta em caso de crise ou gesto de crise.
A reduo do risco baseia-se, fundamentalmente, em medidas estruturais
envolvem basicamente as medidas de planeamento e de ordenamento da
ocupao do solo tendo em conta a identificao das zonas em perigo. Uma
medida tpica consiste no zonamento do vale com limitaes de ocupao
permanente.
Um componente fundamental do dispositivo de segurana e do sistema de
gesto do risco nos vales a jusante de barragens o sistema de aviso e
alerta (SAA) s populaes. Este um dos meios de mitigao dos
potenciais danos resultantes de um acidente e, de um modo geral, da
vulnerabilidade humana nos vales em causa.
A definio de um SAA fivel e eficaz no fcil. H que ter em conta os
seguintes aspectos: previso/deteco de emergncias ou da possibilidade
de acidente a curto prazo, identificao da situao de prontido adequada;
processo de notificao da cadeia de deciso; procura de desencadeamento
do alarme e do aviso s populaes; definio de critrios de actuao de
proteco civil incluindo o processo de evacuao de populaes.
O sistema de aviso e alerta deve ser desencadeado com base nas
eventuais condies de perigo ou de emergncia da barragem e na
respectiva identificao operacional pelo responsvel da explorao e
segurana da mesma.
A zona abrangida pode estender-se a distncias relativamente longas e
incluir zonas densamente habitveis do tipo urbano ou zonas de habitao
dispersa. Prever um SAA aplicvel e eficaz poder exigir meios de
comunicao especiais e extraordinrios, incluindo a aplicao de novas
tecnologias de informao automatizadas de base colectiva ou personalizada
O suporte do SAA, de tipo fixo e exclusivo
(e. g. sirenes), de tipo mvel (e. g.
Helicpteros) ou de tipo colectivo (e. g.
meios de comunicao social e agentes de
segurana), vai influenciar o grau de
fiabilidade do mesmo a longo prazo. A
informao e a preparao do pblico e das
autoridades locais e regionais (exerccios
ou ensaios peridicos) so elementos a ter
em conta no plano de emergncia.
Vulnerabilidade nos vales a jusante de barragens
De uma forma simplificada define-se a vulnerabilidade humana numa
determinada rea do vale, da seguinte forma:
FV = FC.AE.OS.SI.CS.NP
FC- depende das caractersticas hidrodinmicas da cheia, correspondente
ao cenrio de rotura considerado, na zona em anlise.
AE-depende do tipo de sistema de aviso e alerta e da eficcia operacional
do mesmo, incluindo a antecipao do alarme e a periodicidade de treinos
e exerccios.
OS- ndice de ocupao do solo por actividades econmicas e zonas
habitacionais.
SI- susceptibilidade fsica das estruturas ao impacto das cheias.
CS- caractersticas sociolgicas das populaes em risco.
NP- nmero de pessoas expostas ao perigo.
Componente social na gesto do risco
Para alm da caracterizao sociolgica das populaes que habitem o vale
a jusante e que constituem elementos de risco face a cenrios de rotura ou
de acidente, h a considerar a interveno da psicologia social nas
diferentes fases do processo:
- Fase de projecto do empreendimento, na apresentao s populaes do
mesmo, incluindo a quantificao do risco acrescido face aos benefcios,
tendo por objectivo conseguir um risco aceite e partilhado.
- Fase de elaborao do plano de emergncia, nomeadamente do sistema de
aviso e alerta e de preparao da gesto em situaes de crise.
- Fase de explorao da barragem, no que se refere implementao de
incidentes e acidentes s populaes em risco e na resposta a situaes de
crise.
Existem razes tericas e vantagens prticas em decompor o plano de emergncia em:
- Plano de Emergncia Interno (PEI) cujo desenvolvimento da responsabilidade do dono da obra e est centrado na barragem; materializado por um documento, identificando o conjunto de procedimentos ou de aces para assegurar o controlo da segurana na barragem e a resposta eficaz a situaes de incidente ou de acidente que ponham em causa a segurana do vale a jusante;
Planeamento de Emergncia
- Plano de Emergncia Externo (PEE) cujo desenvolvimento da responsabilidade do Sistema de Proteco Civil e est centrado no controlo do risco no vale a jusante; materializado por um documento onde se identificam as aces que devem ser tomadas para assegurar o controlo da segurana no vale a jusante, tendo em vista uma rpida e adequada interveno das autoridades e da populao potencialmente afectada no caso da ocorrncia de um acidente na barragem; um documento vinculativo que determina as ligaes hierrquicas e funcionais dos principais intervenientes, fixando as respectivas misses e a coordenao dos meios materiais e recursos tcnicos e humanos necessrios para fazer face s consequncias de um acidente, obrigando ainda, definio de zonamentos de risco, de planos de evacuao e de exerccios peridicos.
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