PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DO RIO DE JANEIRO (PUC-Rio)

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil-Geotecnia (Doutorado)

Barragens de Terra e Enrocamento

BARRAGENS DE TERRA/ENROCAMENTO RECENTES (PS 1950):

a Barragem de Itaba

NEWTON FAGUNDES DE CARVALHO

Rio de Janeiro

2015

SUMRIO

1 INTRODUO...............................................................................................................2

2 LOCALIZAO............................................................................................................3

3 CARACTERSTICAS TCNICAS GERAIS DA UHE DE ITABA......................4

4 A BARRAGEM DE ITABA.......................................................................................5

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1 INTRODUO

Os projetos de barragens de terra e enrocamento envolvem estudos de diversas reas ou

especialidades da engenharia. Estudos de impactos ambientais, de materiais de construo e de

geologia de barragens, entre outros, so alguns dos trabalhos normalmente desenvolvidos por

equipes multidisciplinares para a concepo desse empreendimento.

O trabalho aqui desenvolvido no pretende detalhar os aspectos tcnicos que envolvem a

construo de uma barragem, mas apenas a apresentao de algumas caractersticas tcnicas

atinentes Barragem de Itaba, erguida sob a superviso/fiscalizao da Companhia Estadual de

Gerao e Transmisso de Energia Eltrica (CEEE-GT), no Estado do Rio Grande do Sul, por

ocasio da construo da UHE de Itaba.

O Sistema Eltrico de Gerao e Transmisso do Estado do Rio Grande do Sul de

responsabilidade da CEEE-GT, que uma sociedade annima cujo objetivo projetar, construir e

explorar os sistemas de gerao e transmisso de energia eltrica e prestar servios neste setor,

alm de explorar a respectiva infraestrutura para a prestao de outros servios pertinentes.

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2 LOCALIZAO

A rea de gerao do Sistema Eltrico de Gerao e Transmisso do Estado do Rio Grande

do Sul possui 15 usinas hidreltricas, agrupadas nos Sistemas Salto e Jacu, com a capacidade total

de 910 MW. Especificamente quanto Usina Hidreltrica (UHE) de Itaba, esta possui 4 unidades

geradoras de 125 MW, e est localizada no Rio Jacu, no municpio de Pinhal Grande-RS,

formando um reservatrio de 1.800 hectares, com suas margens nos municpios de Jlio de

Castilhos, Pinhal Grande, Estrela Velha e Salto do Jacu (FIG.1 e 2).

FIGURA 1 Bacias hidrogrficas do Alto-Jacur e do Taquar-Antas. Fonte: Adaptado de CEE-GT. Zoneamento Final e Plano Preliminar de Uso e Ocupao do Solo no Entorno do Reservatrio da UHE Itaba, mar. 2011. Disponvel em: www.ceee.com.br. Acesso em 25 mar. 2015.

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3 CARACTERSTICAS TCNICAS GERAIS DA UHE DE ITABA

O QUADRO 1 resume as caractersticas tcnicas gerais da UHE de Itaba.

QUADRO 1

Caractersticas tcnicas/gerais da UHE de Itaba

ITEM CARACTERSTICAS/OBSERVAES

Potncia Efetiva 500 MW

Entrada em operao setembro de 1978

Local da Casa de Fora Municpio de Pinhal Grande

Municpio(s) atingido(s) pelo reservatrio Margem Direita: Municpio de Jlio de Castilhos e Pinhal Grande;

Margem Esquerda: Municpio de Estrela Velha e Salto do Jacu.

Turbina

Tipo: Francis, eixo vertical;

Potncia: 4 x 128,10 MW;

Queda lquida: 87,60 m.

Barragem

Nome: Itaba;

Tipo: Gravidade de enrocamento com ncleo de argila;

Altura: 97,00 m;

Comprimento: 385,00 m.

FIGURA 2 Usina Hidreltrica de Itaba. Fonte: Extrado de CEE-GT. Zoneamento Final e Plano Preliminar de Uso e Ocupao do Solo no Entorno do Reservatrio da UHE Itaba, mar. 2011. Disponvel em: www.ceee.com.br.

Acesso em 25 mar. 2015.

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Alm das caractersticas tcnicas gerais da UHE propriamente dita, cabe ressaltar aquelas

especificamente atinentes Barragem de Itaba, conforme a seguir.

4 A BARRAGEM DE ITABA

A Barragem do Reservatrio Itaba do tipo gravidade de enrocamento com ncleo de

argila, com 97 m de altura, formando um reservatrio com aproximadamente 13,29 Km de rea e

permetro de 140,55 km, e com um desnvel de aproximadamente 90 m.

A FIG. 3 ilustra a seo da barragem de Itaba.

Alguns aspectos geotcnicos importantes, observados durante a execuo das obras de

construo da referida barragem, so comentados por Cruz (2004). Segundo o autor, os solos de

emprstimo encontravam-se com umidades entre 10% a 15% acima da umidade tima. Porm,

devido s dificuldades em se manter a especificao original, o desvio da umidade foi liberado,

obtendo-se a margem entre 3% e 4%, controlada apenas pelo trfego dos equipamentos.

FIGURA 3 Ilustrao: Seo da Barragem da Usina Hidreltrica de Itaba. Fonte: Extrado de Azevedo (2005). A = Enrocamento so; B = Enrocamento so com finos; Rocha de escavao das estruturas de concreto; AB = Rocha de escavao da galeria de desvio (CRUZ, 2004).

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As medidas de deslocamento realizadas na barragem indicaram que, para uma presso

vertical de 10kgf/cm2, o ncleo recalcou 3,4%, o enrocamento 1,5%, a areia artificial de basalto

do dreno vertical 2,4% e a camada de transio, composta de brita e enrocamento fino, apenas

0,7%.

Cruz (2004) relata, ainda, a necessidade terem sido realizados estudos tridimensionais de

estabilidade para as estruturas da tomada dgua, devido ocorrncia de uma falha de grande

extenso, a qual cortava uma sequncia de derrames baslticos, necessitando, assim, da execuo

de uma terceira galeria de drenagem na rocha, sob a estrutura em concreto.

Quanto ao enrocamento (material predominante da barragem de Itaba), Massad (2010)

observa que as rochas apresentam um elevado ngulo de atrito, garantindo, dessa forma, a

estabilidade dos taludes de montante e jusante, mesmo nos casos onde as inclinaes so elevadas

(de 1:1,6 a 1:2,2). Alm disso, a leve inclinao do ncleo de argila, como se observa na barragem

em lide, tem como vantagem o alvio do seu peso para os espaldares, alm de possibilitar elevao

grande parte do enrocamento de jusante, enquanto se executa o necessrio tratamento das

fundaes.

Quanto percolao de gua pelo corpo da barragem, o material altamente permevel de

jusante (enrocamento) permite uma vazo rpida, devendo-se dispor de uma transio entre a

argila e as rochas para se evitar o piping. J nas fundaes, a percolao se concentra sob a base

do ncleo, tornando-se necessrio um macio de fundao mais estanque do que no caso de uma

barragem de terra homognea, onde maior o caminho de percolao. Durante a fase de operao

da barragem de Itaba, foi observado, a partir de piezmetros instalados ao longo da crista, que a

fretica se apresentou quase na horizontal, indicando uma relao kh/kv entre 20 e 50.

REFERENCIAS

AZEVEDO, Maria da Penha N. Barragens de Terra: sistemas de drenagem interna. Trabalho de

concluso de curso de Engenharia Civil-Ambiental, Universidade Anhembi Morumbi,

So Paulo, 2005.

COMPANHIA ESTADUAL DE GERAO E TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

(CEE-GT). Zoneamento Final e Plano Preliminar de Uso e Ocupao do Solo no Entorno do

Reservatrio da UHE Itaba, mar. 2011. Disponvel em: www.ceee.com.br. Acesso em 25 mar. 2015.

COMPANHIA ESTADUAL DE GERAO E TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

(CEE-GT). Relatrio de Anlise Ambiental: ano 2010-2014, set. 2010.

Disponvel em: www.ceee.com.br. Acesso em 25 mar. 2015.

CRUZ, Paulo T. 100 Barragens Brasileiras: casos histricos, materiais de construo e projetos.

So Paulo: Oficina de Textos, 2004. 648p.

MASSAD, Faial. Obras de Terra: curso bsico de geotecnia. So Paulo: Oficina de Textos,

2010. 216p.