BARRAGENS SUBTERRÂNEAS E BARRAGENS DE ASSOREAMENTO Geolº Waldir Duarte Costa AS MODALIDADES DE BARRAMENTO HÍDRICO Barragem superﬁcial é um barramento executado num curso d’água – rio ou riacho – com a ﬁnalidade precípua de armazenar água para consumo, geração de energia, ou regularização do curso hídrico XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Barragem subterrânea consYtui um barramento veriﬁcado no depósito aluvial de um rio ou riacho, com a ﬁnalidade de deter o ﬂuxo subterrâneo após cessado o escoamento superﬁcial, proporcionando a montante do barramento um reservatório subterrâneo que pode ser explotado por uma obra de captação XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Barragem de assoreamento é construída no leito de um rio desprovido de aluvião ou com reduzida espessura de detritos, podendo ser de dois Ypos, com ﬁnalidades disYntas: com parede permeável e com parede impermeável. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG A BARRAGEM SUBTERRÂNEA Pré-‐requisitos para a construção de uma barragem: Ø  Qualidade da água Ø Espessura do depósito aluvial Ø Granulometria da aluvião Ø Presença de água: soleiras ou barramento superﬁcial o
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Nível d'água a montante
Soleira
Nível d'água a jusante
XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Ø Inclinação do terreno Leito do riacho
Nível d’água
Barragem Subterrânea
C
Ø Área de recarga B
C
A
B
C
C
Ø Estreitamento do vale Local
inadequado
Local
adequado
XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG CONSTRUÇÃO DE UMA BARRAGEM SUBTERRÂNEA MODELO “COSTA & MELO” 1. ABERTURA DA TRINCHEIRA OU VALA XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG 2. COLOCAÇÃO DO SEPTO IMPERMEÁVEL XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG 3. CONSTRUÇÃO DO POÇO AMAZONAS XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG 4. ENCHIMENTO DA VALA 5. ENROCAMENTO XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG VANTAGENS DA BARRAGEM SUBTERRÂNEA SOBRE A BARRAGEM SUPERFICIAL Ø  Não há perdas de áreas superﬁciais por inundação, podendo ser uYlizada a própria calha umidiﬁcada para planYo, o que implica numa sub-‐irrigação; Ø  Há maior proteção da água contra a poluição bacteriana superﬁcial, pois a água ﬁca armazenada na sub-‐super`cie Ø  Apresenta menor perda por evaporação, pois, não exisYndo “espelho d’água”, a insolação quase não atua (apenas na franja capilar) XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Ø  As perdas por inﬁltração em fraturas do embasamento são muito reduzidas, pois além das diferenças de carga hidráulica a montante da barragem serem muito menor do que nos grandes volumes de água armazenados na super`cie, o ﬂuxo através do meio poroso é muito lento Ø  Representa maior facilidade de construção, pois, sendo o septo encaixado no depósito aluvial, não exige grande espessura de parede e nem ombreiras laterais no vale Ø  Pelo mesmo moYvo, apresenta grande estabilidade da parede (septo) contra a erosão e nenhum risco de desmoronamento XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Ø  Apresenta grande economicidade na construção, pois consYtui uma obra de pequeno porte, em geral de dimensões muito reduzidas comparadas com àquelas de barramentos superﬁciais Ø  São de rápida construção, podendo ser executadas em um ou dois dias, quando a operação é mecanizada, ao contrário das superﬁciais que requerem vários dias, até anos para a sua construção Ø  Podem ser construídas inteiramente com mão-‐de-‐obra localizada, gerando empregos para a população Ø  Dispensam onerosos esquemas de tratamento, manutenção, operação, consumo de energia elétrica e outros gastos comuns nos barramentos superﬁciais XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG USO DA ÁGUA DA BARRAGEM SUBTERRÂNEA Consumo humano e animal A água captada nos poços é aduzida para reservatórios de onde é distribuída aos usuários por rede domiciliar ou chafarizes, para consumo humano e nos bebedouros de animais Irrigação e sub-‐irrigação A prioridade do uso da água conYda nas barragens subterrâneas tem sido a irrigação de culturas de subsistência, principalmente a horYcultura e a fruYcultura. Recarga do aquífero ﬁssural do embasamento cristalino As fraturas do embasamento cristalino são alimentadas por água acumulada no deposito aluvial o que representa uma recarga conknua ao aquífero aluvial na área de inﬂuência da barragem subterrânea. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG A BARRAGEM DE ASSOREAMENTO Barragem de assoreamento natural – quando o assoreamento se veriﬁca em função de um acidente natural (ondulação do embasamento rochoso, erosão diferencial no embasamento rochoso, etc.) XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Barragem de assoreamento semi-‐natural -‐ quando o assoreamento se veriﬁca naturalmente por ação dos cursos hídricos superﬁciais, porém o barramento é construído pelo homem. Esse Ypo de barragem compreende dois subYpos, a saber: com parede impermeável e com parede permeável XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Ø  Barragem de assoreamento com parede impermeável – o assoreamento se veriﬁca com sedimentos em presença de água gravitaYva, consYtuindo uma zona de saturação. Nesse caso o material assoreado irá consYtuir um aquífero que poderá ser explotado através de poços tubulares rasos ou poços amazonas. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Barragem de assoreamento com parede permeável – o assoreamento se veriﬁca com sedimentos sem água gravitaYva, apenas água higroscópica e água pelicular. Nesse caso o material assoreado não irá se consYtuir num aquífero, pois não haverá uma zona saturada. A água higroscópica e pelicular somente irá proporcionar uma maior umidade ao solo permiYndo a implantação de uma cultura que não necessite de grandes volumes de água para sobrevivência. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Barragem de assoreamento arQﬁcial – quando a parede impermeável e o assoreamento da barragem são feitos arYﬁcialmente, pelo homem. Nesse caso a barragem possui uma zona de saturação de água XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG CONSTRUÇÃO DE UMA BARRAGEM DE ASSOREAMENTO I – Barragem de assoreamento semi-‐natural com parede impermeável Ø  A parede da barragem pode ser construída em alvenaria de Yjolo/cal/cimento ou com pedra/cimento Ø  Efetua-‐se inicialmente uma escavação na rocha com pouco mais de 20 cm de profundidade para encaixar a base da barragem e evitar que ela venha a “escorregar” sobre a super`cie rochosa Ø  Constrói-‐se a base da parede com uma largura maior e vai diminuindo a medida que a parede vai subindo, o que proporciona uma seção transversal trapezoidal XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Ø  Depois de um, dois ou três períodos chuvosos o depósito aluvial transportado pelo rio irá preencher totalmente o espaço a montante da parede de pedra Ø  Constrói-‐se mais um estágio da parede de pedra/argamassa com mais 1,0m de altura, obedecendo ao mesmo padrão da inferior Ø  Espera-‐se mais outro período de “enxurrada” para enchimento da “bacia” e assim, sucessivamente se alcança uma altura considerada suﬁciente (em geral inferior a 8.0m devido a instabilidade do maciço cheio de água). XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG II – Barragem de assoreamento arYﬁcial com parede permeável Esse Ypo de barramento é bem mais simples, pois como as pedras não são rejuntadas, mas simplesmente amontoadas uma sobre as outras, não pode aYngir alturas de mais do que 1,0m, nem tão pouco podem ser aumentadas em altura sucessivamente como no caso anterior em que as pedras eram rejuntadas. Desse modo, a construção é realizada de uma só vez e em curto espaço de tempo. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG III -‐ Barragem de assoreamento arYﬁcial Esse Ypo de barramento considerado totalmente arYﬁcial, pois até o enchimento do reservatório é procedido pelo homem é muito pouco comum, pelo que será mostrado em detalhe a construção de uma barragem desse Ypo em caso conhecido na propriedade do Sr. Jonas Alvarenga, no município de Gravatá, Pernambuco. Vale inicial desprovido de aluvião Parede de pedra/argamassa com 3m de largura na base e altura de 5 XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG m. Pilares de concreto com tubulões de cimento pré-‐fabricados para consYtuir o suporte de um catavento que iria bombear a água de um poço amazonas construído Sistema de drenos implantado antes da deposição da areia que iria encher a barragem XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Poços amazonas com tubos de cimento dotados de furos e revesYdos com tela Impermeabilização da parede da barragem antes do enchimento com areia XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG Catavento implantado após o enchimento da barragem com 3.600 m3 de areia lavada de aluviões de rios Como o sangradouro ﬁcou 1m acima do nível do depósito arenoso a barragem armazenou também água no período chuvoso XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG RESUMO DAS SITUAÇÕES MAIS ADEQUADAS PARA USO DOS BARRAMENTOS ARTIFICIAIS Barragem superﬁcial Para atendimento de grandes demandas hídricas, sobretudo em abastecimento público Barragem subterrânea Para demandas hídricas de pequenas comunidades, quando existem depósitos aluviais em condições favoráveis Barragem de assoreamento Para atendimento de pequenas demandas hídricas no caso de barragem impermeável ou para criação de solos culYváveis nas barragens permeáveis; em ambos os casos inexistem solos aluviais para outro aproveitamento. XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG GRATO PELA AUDIÊNCIA Geolº Waldir Duarte Costa [email protected] (81)3241.4815/(81)8845.4815 XVIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas/XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços/VIII Fenágua-‐14-‐17/10/2014-‐B.Horizonte/MG