O que são barragens, para que servem e quais os principais tipos?
As barragens fazem parte de nossa história há mais de 5.000 anos, quando o homem passou a construir estruturas de retenção de água para fins agrícolas e domésticos. A finalidade inicial das barragens era o armazenamento e controle do fluxo de água para que estivesse disponível para uso, em quantidade suficiente, ao longo de todo o ano. Foi assim que os serem humanos se estabeleceram nas planícies férteis do Rio Nilo na África, dos rios Tigre e Eufrates na Mesopotâmia e na planície Indo-Gangética na Índia (BISWAS, 2012).
Atualmente, as barragens são utilizadas não só para acumulação de água para quaisquer usos, mas também para disposição final ou temporária de rejeitos de mineração e para acumulação de resíduos industriais. De acordo com a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB), Lei nº 12.334 de 20 de setembro de 2010, uma barragem pode ser definida como: “qualquer estrutura em um curso permanente ou temporário de água para fins de contenção ou acumulação de substâncias líquidas ou de misturas de líquidos e sólidos, compreendendo o barramento e as estruturas associadas”.
Para melhor entender a estrutura de uma barragem, seja ela de aterro ou concreto, é importante conhecermos os seus elementos básicos que, de acordo com Chiossi (2013), são: crista, base, fundação, maciço ou corpo, talude de montante e talude de jusante. Esses elementos básicos podem ser visualizados na Figura 1.
Figura 1: Elementos básicos de uma barragem.
Fonte: Adaptado de Chiossi (2013).
De forma simplificada, então, as barragens são compostas do corpo ou maciço, estrutura localizada de forma a permitir a retenção da água e/ou material desejado e de um reservatório – área a montante onde é efetivamente armazenada a água e/ou material desejado. Além disso, existe um conjunto de obras e/ou equipamentos que permitem que a água passe de montante para jusante como medida de proteção (vertedouro ou ladrão), para geração de energia (tomada d’agua) ou para outras finalidades (MEIRELLES, 2013).
Chiossi (2013) apresenta como principais objetivos que regem a construção de uma barragem: o aproveitamento hidrelétrico, a regularização de vazões para fins de navegação, abastecimento doméstico e industrial de água, controle de inundações e irrigação. Dentro deste contexto, as barragens podem ser classificadas de diferentes formas, tais como: sua utilização, projeto hidráulico, comportamento estrutural, materiais empregados em sua construção, dentre outros. De acordo com Piasentin (2013a), a classificação mais utilizada para as barragens é a que diz respeito aos seus materiais de construção, em que podem ser classificadas em: as barragens de aterro (terra ou enrocamento) e barragens de concreto (gravidade ou arco).
As barragens de aterro são estruturas em que o maciço é construído de solo – material natural – e/ou de rocha e brita – materiais processados. De acordo com Massad (2010), nas barragens de terra, nas quais estão inclusas as barragens de rejeito, o maciço é constituído, basicamente, de solo de baixa permeabilidade compactado, sendo estas o tipo de barragem mais em uso no Brasil, tanto pelas condições topográficas, devido aos vales muito abertos, quanto pela grande disponibilidade de material terroso em nosso território. Já as barragens de enrocamento, apresentam o maciço constituído de blocos de rocha de tamanho variável e uma membrana impermeável na face de montante e somente são viáveis em áreas em que o custo do concreto é elevado ou que exista escassez de materiais terrosos. Além disso, é preciso que exista rocha dura e resistente em quantidade suficiente (CHIOSSI, 2013).
As barragens de concreto surgiram como uma alternativa às barragens de terra e enrocamento. De acordo com Chiossi (2013) a barragem de concreto-gravidade é o tipo de barragem mais resistente e de menor custo de manutenção, entretanto, de maior custo de construção, sendo adaptadas a todos os locais. Uma barragem de concreto-gravidade é uma estrutura em que o maciço é totalmente constituído de concreto, composto por vários blocos de concreto separados entre si por juntas de contração.
Já as barragens de concreto – arco são mais raras, uma vez que o comprimento dessas barragens deve ser pequeno em relação a sua altura, sendo necessária a presença, nas encostas do vale, de material rochoso e adequado e de grande resistência. A barragem em arco é uma barragem de concreto massa ou armado, curvada para montante na direção do reservatório. Também chamadas de barragens tipo abobada, são ideais para vales estreitos onde exista boas condições para apoio do arco no maciço rochoso (POSSAN, 2013).
Por serem, normalmente, obras de grandes dimensões, as barragens podem trazer consigo, além dos riscos inerentes ao próprio barramento e seus reservatórios, alguns impactos, tais como: modificação de cursos d’água e ecossistemas, alteração na qualidade da água, interrupção da migração de peixes, acumulação de sedimentos, deslocamento da população da região do reservatório, alagamento de área de interesse ambiental, histórico ou arqueológico, entre outros (PIASENTIN, 2013a).
Dessa forma, a implantação de uma barragem está sujeita a uma série de estudos de impactos ambientais e socioeconômicos e a segurança da barragem deve ser mantida em todas as fases de sua vida útil. Devemos, portanto, estar atentos a PNSB, Lei nº 12.334 de 20 de setembro de 2010, que regulamenta ações de segurança a serem adotadas nas fases de planejamento, projeto, construção, primeiro enchimento e primeiro vertimento, operação, desativação e de usos futuros de barragens em todo o território nacional.
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Referências
BRASIL. Lei n.12.334, de 20 set. 2010. Estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens e dá outras providências. 2010. Disponível em: < http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12334.htm> Acesso em: 10 fev. 2018.
BISWAS, A. K. Impacts of Large Dams: Issues, Opportunities and Constraints. In: TORTAJADA, C. ALTINBILEK, D. BISWAS, A. K. Impacts of Large Dams: A Global Assessment. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2012. 1 – 18 p.
CHIOSSI, N. J. Geologia de Engenharia. 3ª ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2013. 424 p.
PIASENTIN, C. Aspectos gerais da segurança de barragens. In: Curso Segurança de Barragens. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA. 2013a. Disponível em: <https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/110/6/Unidade_2-modulo1.pdf> Acesso em: 15 fev. 2018.
MEIRELLES, F. S. C. Barragens de Terra e Enrocamento. In: Curso Segurança de Barragens. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA. 2013. Disponível em: < https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/110/20/Unidade_9-modulo1.pdf > Acesso em: 15 fev. 2018.
POSSAN, E. Barragens de Concreto. In: Curso Segurança de Barragens. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA. 2013. Disponível em: < https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/110/4/Unidade_10-modulo1.pdf > Acesso em: 15 fev. 2018.
PIASENTIN, C. Diretrizes, legislação e regulamentação In: Curso Segurança de Barragens. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA. 2013b. Disponível em: < https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/110/2/Unidade_1-modulo1.pdf> Acesso em: 21 fev. 2018.
MASSAD, F. Obras de terra: curso básico de geotecnia. São Paulo: Oficina de Textos. 2010. 216 p.