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BARRAGEM GAMELEIRA

PROJETO BSICO

PROJETO BSICO DE UMA BARRAGEM E SUAS OBRAS COMPLEMENTARES, NO RIACHO ESTADO DO PIAU.

Outubro 2005

NDICE FICHA TCNICA APRESENTAO/EXPOSIO DE MOTIVOS 1 INTRODUO 2 PRINCIPAIS CARACTERSTICAS 3 LOCALIZAO E ACESSO 4 CONCEPO DO PROJETO 5 ESPECIFICAES TCNICAS 6 QUANTITATIVOS E ORAMENTO 6.1 Cronograma 7 DESENHOS (Trs pranchas) 8 ESTUDO BSICO 8.2 Estudo Topogrfico 8.3 Estudo Geolgico 8.4 Estudos Hidrolgicos Pag. 3 Pag. 4 Pag. 5 Pag. 5 Pag. 6 Pag. 7 Pag.12 Pag.16 Pag.19 Pag.20 Pag.17 Pag.21 Pag.21 Pag.22

BARRAGEM GAMELEIRA 9 MEMRIA DE CLCULO 10 GRFICO COTAxREAXVOLUME Pag.41 Pag.44

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BARRAGEM GAMELEIRA RIACHO SECO FICHA TCNICA 1.0 - TIPO DE OBRA: Barragem em Macio Terroso 2.0 - LOCALIZAO : Picos - local Gameleira 3.0 - REA: Rural do Municpio, 12 km da Sede, barrando o Riacho Seco 4.0 - IMPORTNCIA ECONMICA E SOCIAL .1 - Lmina dgua til 9,50m no sop da parede .2 Possibilitar o abastecimento humano de comunidades rurais, .3 - Possibilitar a criao racional de peixes, .4 - Possibilitar cultura de vazante c/irrigao complementar em 10ha, .5 - Possibilitar atender demanda rural das propriedades. 5.0 - CARACTERSTICAS TCNICAS 5.1 - Altura Mxima da Parede ................................................ 12,00m

BARRAGEM GAMELEIRA 5.2 - Largura do sangradouro .................................................. 30,0m 5.3 - Estaqueamento no Eixo .................................................... 20/20m 5.4 - Cota do Coroamento......................................................... 257,50 5.5 - Cota da cheia de projeto.................................................... 256,50 5.6 - Cota do nvel de soleira .................................................... 255,00 5.7 - Cota da Linha de Fundo................................................... 247,50 5.8 - Linha de Fundo para Cheia de Projeto, .................. 1.000m 5.9 - Linha de Fundo para Nvel Esttico .................................. 900m 5.10 - Lmina mxima sobre a Soleira...................................... 1,50m 5.11 - Vazo de Projeto............................................................. 100,00m3/s 5.12 - Volume dgua acumulao til .................................... 330.000m 5.13 - Oramento construo da Barragem............................... R$613.155,70

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NORBELINO LIRA DE CARVALHO Eng. Civil - CREA 2112/D-PI

APRESENTAO Apresenta-se o projeto bsico da barragem Gameleira, municpio de Picos, Estado do Piau, riacho Seco, sistema Parnaba, bacia do rio Guaribas. A barragem planejada objetiva reter as guas do riacho Seco que constantemente impede a comunicao com as comunidades da margem esquerda do riacho alm de acumular gua para atendimento a demanda rural do municpio, propiciar cultura de vazante, pequena irrigao e criao racional de peixe. Pela localizao, o barramento atender diversas comunidades, beneficiando um total de duas mil pessoas A localidade Gameleira vivel construo da barragem por apresentar: boqueiro com ombreiras adequadas, boas condies de suporte para a fundao, solo da bacia hidrulica impermevel e h disponibilidade de todos os materiais bsicos necessrios. A obra prope vrias condies desejveis, tais como: a) Elevao do nvel dgua dentro da caixa do Riacho Seco inundando rea de 10,0 hectares, em nvel de lmina esttica. b) Reservao til de 330.000m. c) Espelho dgua a montante com 900m. d) Lmina dgua esttica com 9,50 m.

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e) Recuo da rea inundada ao longo do perodo de estiagem, propiciando a liberao das terras para a cultura de vazantes. f) Modificao do microclima da regio, beneficiando a biodiversidade nos 2,0km de margens inundadas. g) O tipo de barragem proposta tem estrutura em macio terroso protegido por enrrocamento de pedras e sangradouro pela ombreira direita. EXPOSIO DE MOTIVOS Picos - Piau, municpio encravado na bacia do rio Guaribas, em sua poro mais castigada do semi-rida, sofre constantemente os efeitos das estiagens prolongadas. O suprimento dgua que abastece a zona rural, em grande parte, proveniente de cacimbas escavadas e/ou barreiros naturais no leito dos riachos e que, com as estiagens prolongadas falta. Pode-se avaliar o transtorno causado populao por tamanho dficit hdrico.A ampliao da oferta de gua de boa qualidade, com a promoo do uso racional desses recursos, de tal modo que sua escassez relativa no continue a se constituir em um impedimento ao desenvolvimento sustentvel da grande Regio de Picos e sua abundncia no venha prejudicar com inundaes freqentes a cidade de Picos-PI . O levantamento nas cartas DSG, determinou a rea da bacia hidrogrfica em 10,0 km suficiente para conceituar as dimenses do projeto da barragem capaz de suprir a demanda dgua da micro regio.

Para compatibilizar lmina dgua/volume acumulado/custo, levantou-se o stio em questo, afetado pela topografia local de alta declividade, que aliado a grandes precipitaes, comuns na regio, conduzem sempre a vazes elevadas. O presente projeto, enquadrado neste aspecto, minimiza os valores investidos, procurando a mxima altura da lmina dgua adaptada ao boqueiro. O custo de execuo desse projeto justificado ante as necessidades de uma regio constantemente castigada pelas estiagens, onde falta gua at para o consumo humano. Por fim, este projeto est detalhado e encadernado em volume nico. 1 - INTRODUO O presente relatrio refere-se ao Projeto Bsico da Barragem Gameleira e tem como objetivo a explanao detalhada das obras projetadas, dos critrios adotados nas mesmas, bem como apresentao do oramento global das obras. A obra em questo barra o riacho Seco, prximo da cidade de Picos, possibilitando a criao do reservatrio de 330.000m, com 9,50m de lmina esttica, suficiente para garantir fonte permanente de recurso hdrico para o abastecimento da regio onde residem cerca de duas mil habitantes. Os aspectos bsicos das obras so apresentados:

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b) Sangradouro lateral com 30,00m de largura, muros adaptados para 1,50 m de lmina vertida execuo em concreto ciclpico revestida de concreto fck = 180kg/cm c) Ombreira do sangradouro em concreto ciclpico, revestida de concreto fck = 180kg/cm. d) Bacia de dissipao protegida por rochas s, lanadas em toda a largura do sangradouro por comprimento determinado em planta. 2 - PRINCIPAIS CARACTERSTICAS a ) Localizao - Municpio ......................................................Picos - Riacho.............................................................Seco - Estado.............................................................Piau b) Caractersticas Gerais - rea da bacia hidrogrfica.............................10,0 km - rea da bacia hidrulica................................. 10,00ha - Volume do reservatrio.......................... 330.000m - N. A. mximo................................................. 256,50 m - Lamina mxima ............................................. 11,00 m - Vazo Mxima.............................................. 100,00m3/s c) Barragem - Tipo.............................................. Macio Terroso - Cota de coroamento.......................................257,50 - Altura mxima............................................... 12,00 m - Comprimento da crista.................................. 110,00m - Largura da Crista .......................................... 6,0m d) Sangradouro - Tipo.............................................................. soleira em degraus - Cota de soleira.............................................. 255 - Largura da soleira......................................... 30,00 m - Lmina dgua mxima............................... 1,50 m

3 - LOCALIZAO E ACESSOO aude Gameleira ser implantado no riacho Seco, no local denominado Gameleira, 12,00 km da sede do municpio de Picos Piau, planejada no riacho Seco a montante da ponte que liga a comunidade Saco Grande a Gameleira do Piau, coordenadas sistema UTM Datum

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Crrego Alegre leito do riacho - N-9.215.286 e E-216.695 e ligada a este por estrada carrovel. Acesso. A cidade de Picos est situada na regio sudeste do Estado do Piau e ligada a Teresina, capital do Estado, por estrada Federal - BR 316, percorrendo 305 km at a sede municipal. Da percorrendo, aproximadamente 12,0km, chega-se ao local do barramento, localidade denominada Gameleira. Nos desenhos do projeto est apresentado a localizao da Barragem em relao ao Estado do Piau e a Teresina.

4 - CONCEPO DO PROJETONo desenvolvimento da concepo da unidade de barramento, foram ponderadas algumas condicionantes bsicas tais como: a) O riacho Seco tem regime intermitente com cheias rpidas do tipo enxurrada, em face da alta declividade (I = 0,048 m/m) na bacia hidrogrfica. b) Das nascentes at o barramento mede 5,60 km de comprimento com bacia de contribuio de 1.000 ha. c) A vazo mxima acontecida chegou a 40,00m/s. d) No barramento proposto se levaram em conta estes dados, compatibilizando inteiramente com a concepo adotada. e) A geologia na seo eixo do barramento apresenta camada rochosa a pequena profundidade e acompanha a mesma formao rochosa na extenso das ombreiras. f) A evapotranspirao local no tanque classe A, muito alta com perda de lmina dgua de 2,50 metros ao ano g) A lmina dgua esttica de 9,50 metros suficiente para garantir fonte permanente de gua. h) No dimensionamento do sangradouro previu-se para a mxima enchente o total afogamento da seo vertedoura. i) O sangradouro tipo canal com capacidade para escoar na seo 1,50x30,00m a vazo de projeto, Q = 100,00m3/s.

4.1 - CONSIDERAES ANALISADASA construo de diques vertedores implica a colocao de um obstculo que modifica a circulao natural da gua no rio, ocasionando diversos efeitos que devem ser considerados e projetados, tais como: .1. Deposio do material arrastado pela corrente a montante do dique

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Soluo - quantificar a quantidade de material solvel carreado pela correnteza e projetar descarga de fundo compatvel. .2. Queda dgua a jusante do dique causando corroso no leito do rio

Soluo - Construo adequada, com revestimento do solo com pedras, lajes, concreto etc. e proteo no encaminhamento das guas na bacia de dissipao. .3. Maior corroso das margens causada pelo aumento da velocidade nas proximidades do dique Soluo - Enrocamento lateral das margens ou fixao de taludes ou muros a montante do barramento caso as ombreiras no sejam resistentes. .4. Elevao do nvel dgua a montante, durante as cheias, e seu remanso a uma distncia maior que a horizontal Soluo - Endicamento lateral das margens, conforme clculo da curva do remanso para verificao e simulao do que acontecer. No caso da lmina vertida atingir a altura mxima h = 1,50 m e vazo mxima esperada de 100m3/s, o nvel dinmico atingiria cota maior que 11,00 m. No traado terico da curva do remanso, o escoamento da gua descreveria uma curva em forma de parbola com ponto mximo de elevao equivalente ao dobro da distncia em nvel. A elevao dinmica do nvel dgua atingiria algo em torno de 0,50 m. Assim, o nvel dgua durante as cheias seguir a curva do remanso dinmico, em vez da do esttico. Como se adotou 99,00 para cota de crista, o que est acima da elevao dinmica. Portanto para futuras desapropriaes e como nvel de segurana da barragem deve-se considerar a cota 98,0. Convm salientar que os clculos para a curva do remanso so tericos. Provavelmente o efeito do nvel dinmico maior que o esttico tero conseqncias menores que os apontados para o riacho Seco, em face da alta declividade natural, que tenderia a baixar os efeitos da elevao dinmica.

4.2 - CONCEPO PROPOSTADefinida a localidade Gameleira como ideal para o ponto barrvel, pela proximidade da cidade de Picos, perfil do boqueiro com ombreiras ngremes e leito rochoso, populao local indicar as guas do riacho como fartas na poca das chuvas e de boa qualidade. A alternativa tcnica contemplou a realizao da avaliao sobre o tipo de parede a ser construda e trabalhou-se com a possibilidade de construo de uma barragem em terra ou concreto. A barragem de terra foi eleita devido facilidade de execuo do sangradouro e propiciar a aplicao mxima dos materiais disponveis: pedras de boa qualidade nas

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proximidades da barragem, abundncia de areia grossa no leito do riacho, resultando numa construo mais econmica e praticamente sem manuteno.

4.2.1 - CARACTERSTICAS DA OBRAPara a definio dos parmetros do projeto, tomou-se por base os Estudos Bsicos desenvolvidos, avaliao das caractersticas fsicas do local do empreendimento, a inspeo visual do local em questo e aspectos tcnicos e econmicos da obra. A alternativa mais atraente foi barragem em macio terroso com sangradouro lateral. A seo-tipo proposta, levou-se em considerao as condies geolgicas da fundao do leito do riacho e ombreiras, as disponibilidades de materiais granulares e rochosos, que em conjunto possibilitaram a escolha da seo final bastante econmica. Uma trincheira de vedao do tipo cut-off, ser escavada ao longo do estrato arenoso do leito at atingir o substrato impermevel com objetivo de interceptar o pacote aluvional, identificar falhas na rocha e ancoragem do macio. Detalhes da seo tipo do macio, bem como sees transversais do mesmo, so apresentados nos desenhos do projeto.

4.2.2 - ESTRUTURA VERTEDOURANa ombreira esquerda acha-se encravado o sangradouro tipo soleira em degraus com 30,00 metros de largura. Parmetro de montante na vertical e trecho a jusante se desenvolve na encosta em rocha. Ser executado proteo da bacia de dissipao com enrocamento de pedras lanadas de dimetro variando de 0,20 a 1,00 m, conforme os desenhos.

4.2.5 - INFORMAES COMPLEMENTARESPara a implantao da barragem tomou-se as providncias que objetivam o obedecimento s normas tcnicas e da segurana necessria a este tipo de obra de engenharia. As barragens de terra devem assentar-se sobre rocha. O local escolhido deve ser limpo da vegetao e de toda camada orgnica do solo, incluindo razes, tocos de rvores etc. Isso deve ser feito no s no fundo do talvegue, como nas ombreiras, onde a barragem vai encostar, bem assim, nas imediaes de onde sair os materiais para a construo. A necessidade do cut-off para assentamento da fundao serve tambm para identificar tneis de formigas buracos de tatus, fendas nas rochas, etc., causa s vezes de insucessos em muitas obras. O macio do barramento feito colocando-se as camadas de terra em faixas alternadas, de maneira que, emendas no coincidam, formando pontos frgeis no interior do macio. indispensvel umedecer e homogenizar o material.

BARRAGEM GAMELEIRA Por fim, qualquer barragem requer a seguinte manuteno mnima:

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a - Logo aps a primeira cheia dever ser observada se est havendo infiltraes importantes, caso isso ocorra dever ser verificada a causa e adotar solues para elimin-la. b - As ligeiras infiltraes que ocorrem, devem ter uma velocidade to pequena que no arrastem os gros do macio c - Aps cheias importantes o vertedouro, bacia de dissipao e a proteo de pedra devero ser inspecionados e, caso ocorra algum dano dever ser imediatamente sanado. Com tais cuidados qualquer barragem oferece segurana mxima.

5 - ESPECIFICAES TCNICASSo inseridas nestas especificaes, entre outras, as seguintes obrigaes: Fornecer os equipamentos, materiais, servios, pessoal, instalaes e tudo o mais necessrio construo da obra da Barragem Gameleira em Picos - Piau. .1 - SERVIOS PREPARATRIOS Fornecimento do conjunto completo de ferramentas especficas para a mobilizao de mquinas, pessoal e equipamentos, instalao do canteiro de obras e sua administrao, que engloba os servios de manuteno do canteiro, engenheiro residente, mestre-de-obras, segurana e medicina do trabalho, consumo de gua, energia, e material de expediente. Sero instaladas trs placas de divulgao da obra com 1,50 x 2,50 m. As instalaes fixas do canteiro de obra tais como: 50 m de construo, instalao eltrica e hidro-sanitria, sero executadas em local indicado pelo Contratante e, obedecero projeto elaborado pelo Contratado submetendo-o previamente a aprovao da Contratante. Ao trmino da construo da barragem todas as instalaes fixas sero entregues limpas e funcionado, para o patrimnio da PREFEITURA MUNICIPAL DE PICOS e se destinar a implantao de rea de controle e operao da barragem.

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.2 SERVIOS PRELIMINARES Os servios preliminares, se referem remoo em etapas programadas de todo e qualquer material orgnico, desmatamento na rea discriminada no oramento ou estradas e caminhos de servios necessrios ao desenvolvimento dos trabalhos. .3 - FUNDAO .3.1- Escavaes : So os servios a serem executados a montante e a jusante do barramento, onde podero ser utilizados os equipamentos usuais a este tipo de obra. Todo o material de escavao dever ser conduzido para bota fora, em reas indicadas pela contratante: .3.2 - Escavaes Localizadas So os servios de escavaes referentes conformao das fundaes em rocha, onde somente ser possvel a utilizao de escavao com equipamentos especiais e explosivos, para a adequao s dimenses do projeto. A Executante assumir todos os riscos na execuo desta etapa da obra, garantindo-se contra possveis danos a pessoal e a terceiros. .3.3 - Toda a rea da fundao ser limpa com jatos dgua sobre presso. .3.4 Em toda a rea da fundao, dever ser pesquisada o subleito do rio para identificar possveis falhas na rocha. Ser executada sondagens roto percursiva ou rotativas com os devidos ensaios de perda dgua. Caso seja identificado falhas na rocha ou grande perda dgua, dever ser processado injees de cimento. .4 - ESTRUTURA .4.1 - No murro de proteo das ombreiras laterais do sangradouro ser utilizado o concreto ciclpico com 12% de pedra de mo forma semi-regular, com pelo menos duas faces paralelas, alm de lavadas e umedecidas antes da aplicao. A argamassa de assentamento ser o concreto adiante especificado e misturado mecanicamente atravs de betoneiras. O plano de execuo do muro ser em faixas de 30 a 40 cm de altura e emendas alternadas. A utilizao de formas de madeira simples para suportar o peso da concretagem no espao de 20 cm entre o concreto e o parmetro em contato com a gua para propiciar um perfeito acabamento de face e garantir a impermeabilidade do macio. .4.2 - A fundao da soleira se apoiar sobre rocha. Projetou-se uma camada de 30 cm, em concreto fck = 180 kg/cm, em toda a extenso da soleira .5 FORMAS .1 - As formas dos parmetros de montante e de jusante devero ser executadas em painis de madeira compensada, acabamento plastificado. A espessura dos painis, devero ser adequadas s dimenses das peas estruturais para que a concretagem no sofra a mnima deformao. No ser tolerado escorrimento da nata do concreto nos planos de concretagem.

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Portanto, cordes de madeira devero ser fixados, internamente, na forma, e programar a concretagem para a paralisao exatamente no encontro com o cordo de madeira.

.6 CONCRETO SIMPLES .1 - Dever ser testado um trao para o concreto, utilizando-se a areia grossa o seixo ou brita local. Ser utilizado o concretos: fck = 180kg/cm em todo o parmetro de montante inclusive na concretagem da tomada dgua, com dimenses conforme o projeto. O parmetro de jusante, no trecho correspondente ao vertedouro ser utilizado o concreto fck = 180kg/cm com dimenso indicada no projeto. .2 - Todo o preparo do concreto dever ser sempre atravs de betoneiras, convenientemente dimensionadas para o atendimento do plano de concretagem sem interrupes. Aps o preparo do concreto, o seu transporte at as formas no dever ultrapassar os 15 minutos. .3 - Antes do lanamento do concreto, vistoriar todas as formas, retirar todo tipo de resduos encontrado no interior das mesmas. Somente aps este procedimento, que devero ser umedecidas e processado o lanamento do concreto. .4 - O adensamento do concreto dever ser executado atravs de vibradores de imerso com agulhas adequadas s dimenses das formas, evitando o contato prolongado das agulhas com as armaduras e as formas. .5 - Dever ser investigada a procedncia da gua de amassamento do concreto afim de evitar a utilizao de guas salinas ou barrentas. .7 DESFORMA .1 - Nos servios de desforma, devero ser evitados impacto ou choque que possam danificar a estrutura e seus acabamentos.

.8 ESCORAMENTO .1 - Devero ser executados escoramentos para a utilizao de formas trepantes, que poder ser executados atravs de chumbadores adequadamente posicionados na concretagem anterior. Tero robustez suficiente para suportar a carga dos painis e das concretagens. .9 - DIVERSOS .1 - Ao final dos trabalhos todo o canteiro ser desmobilizado com as instalaes fixas sendo entregue limpas e em perfeito estado para imediato uso. .2 - A executante se obriga a contratar, s suas expensas, profissional para prestar assessoria tcnica de acompanhamento da obra, aps aprovao do seu currculo pela Contratante.

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.3 - A Executante se obriga a contratar, s suas expensas, profissional habilitado pela Secretaria de Meio Ambiente e dos Recursos Hdricos, para elaborar o Relatrio de Impacto do Meio Ambiente - RIMA, e licenciamento ambiental, antes do inicio das obras. .4 - A Executante se obriga a obter, s suas expensas, o Licenciamento no IBAMA, para desmatamento e queima da matria orgnica na rea da bacia de acumulao.

6.0 - QUANTITATIVOS E ORAMENTOQUANTITATIVOS E ORAMENTO BARRAGEM GAMELEIRA PICOS PIAU PREFEITURA MUNICIPAL DE PICOSItemComposio

REFERNCIA: Tabela de preos DNOCS novl/05 PROJETO RIACHO SECO Data: nov /2005Unid Quant P. Unit P. Total

Discriminao

1.01.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1% 2% 0,3% 1,0% 6% 3,00%

SERVIOS PREPARATRIOSMobilizao de pessoal e equipamentos Construo, Instalao e manuteno de canteiro Divulgao da obra Desmobilizao de mquinas e equipamentos Projeto Executivo, Projeto Ambiental Vb Vb Vb Vb Vb Vb 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 533.129,48 533.129,48 533.129,48 533.129,48 533.129,48 533.129,48 5.331,29 10.662,59 1.599,39 5.331,29 31.987,77 15.993,88

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1.7

Mercado

Desapropriao de terras e benfeitorias TOTAL DO ITEM 1.0

h

11,40

800,00

9.120,00 80.026,22

2.02.1 6198 6204

SERVIOS PRELIMINARESDesmatamento destocamento tipo regular compreendendo derrubada, arranca, eleiramento, queima e requeima de vegetao no acampamento e local das obras Desmatamento destocamento tipo regular compreendendo: derruba-da, eleiramento, queima de vegetao na rea de jazidas Expurgo da camada vegetal na rea do item 2.1 e bota-fora at 300m, medido no corte Expurgo da camada vegetal na rea do item 2.2 e transporte a lmina at 50m, medido no corte Desmatamento tipo regular compreendendo: derrubada, eleira-mento e queima de vegetao na rea de bacia hidrulica Estrada ligando a estrada existente ao eixo da barragem seguindo traado de caminho j existente com faixa de 6,0m e compactao numa espessura de 15cm Caminho de servio com faixa de 6,0m e compactao numa espessura de 15cm, p/acesso das obras as jazidas TOTAL DO ITEM H 1,00 3.600,86 3.600,86

2.2

6198 6204

H

1,00

3.600,86

3.600,86

2.3

6186

M

2.000,00

7,37

14.740,00

2.4

6185

M

2.000,00

5,87

11.740,00

2.5

6204

H

10,00

1.527,69

15.276,90

2.6

6188

Km

0,40

7.783,92

3.113,57

2.7

6188

Km

2,00

7.783,92

15.567,84

67.640,03

3.0 3.1 3.1.1 6094

FUNDAES E SANGRADOURO MACIO TERROSO, Escavao do cut-off e ombreiras em mat. 3 cat., carga e transporte at 400m e aplicao em locais prdeterminados ou bota fora Escavao do cut-off e ombreiras em mat. 2 cat., carga e transporte at 400m para bota fora Escavao do cut-off e ombreiras em mat. 1 cat., carga e transporte at 300m p/bota fora Aterro compactado no cut-off compreendendo esca-vao, carga e transporte at 300m, espalhamento, umedecimento e compactao. Transporte complementar em material de 1 categoria com empolamento de 30%, utilizao de caminho basculante, medido no corte. M 332,10 24,22 8.043,46

3.1.2

6016

M

332,10

6,06

2.012,53

3.1.3

6003

M

2.656,80

4,00

10.627,20

3.1.4

6171

M

3.321,00

10,16

33.741,36

3.1.5

6105

mxk m

3.321,00

0,97

3.221,37

BARRAGEM GAMELEIRA 3.1.6 6094 Escavao sangradouro em mat. 3 cat., entre a cota 99 e a cota 89 na rea do sangradouro, transporte at 400m e aplicao em locais prdeterminados ou bota fora Escavao em mat. 2 cat., .entre a cota 99 e a cota 89 na rea do sangradouro e bacia de dissipao carga e transporte at 300m para bota fora. Escavao em mat. 1 cat., entre a cota 99 e a cota 96,50 na rea do sangradouro e bacia de dissipao carga e transporte at 300m para o macio. Alvenaria de elevao em pedra argamassada trao 1:4 ou concreto ciclpico, 200kg/m c/12% de pedra de mo. (Proteo dos taludes do sangradouro sangradouro) M 1.500,00 24,22 36.330,00

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3.1.7

6016

M

1.000,00

6,05

6.050,00

3.1.8

6003

M

4.000,00

6,05

24.200,00

3.1.9

3082

M

500,00

206,46

103.230,00

3.1.1 1

3042 3071

5.0 5.1 5.1.1

6171

5.1.2

6105

5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6

6184 6189 6184 6189 3238 6184 6189

Concreto simples, preparo e M lanamento c/consumo de 350kg/ cimento/m usando seixo rolado incorporado ao revestimento do muro em paredes em contato com a gua e para a soleira nivelada. TOTAL DO ITEM ESTRUTURA MACIO TERROSO Escavao, carga, transporte at 300 M m mat. 1 categoria slico-argiloso, compreendendo homogenizao, espalhamento, umedecimento e compactao do material no macio. Transporte complementar em material m3xk de 1 categoria com empolamento de m 30%, utilizao de caminho basculante, medido no corte. Revestimento do coroamento com M cascalhinho inclusive extrao medido no aterro e=0,10 x6,00x110m Enrocamento com pedras arrumadas M manual para proteo dos taludes do macio a jusante e a montante. Meio fio em concreto M Enrocamento com pedras arrumadas manual ou a trator para proteo do sangradouro e bacia de dissipao TOTAL DO SUBITEM TRATAMENTO DAS FUNDAES INJEO DE CIMENTO Perfurao coroa AX p/injeo inclusive ensaios Perfurao coroa BX p/sondagem Perfurao coroa NX p/injeo inclusive ensaios M

60,00

295,15

17.709,00

245.164,92

11.981,00

10,16

121.726,96

11.981,00

0,97

11.621,57

66,00 790,00 220,00 650,00

40,88 40,88 10,92 40,88

2.698,08 32.295,20 2.402,40 26.572,00 197.316,21

6.0 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6231 6230 6229

M M M

20,00 10,00 10,00

279,50 316,95 368,79

5.590,00 3.169,50 3.687,90

BARRAGEM GAMELEIRA 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6228 mercado 6193 6238 Injeo de cimento, inclusive fornecimento Mobilizao equipamentos da injeo Esgotamento em valas escavadas com bomba vazo 50m/h Ensaio de perda dgua tipo Lugeon TOTAL DO SUBITEM TOTAL GERAL saco Vb H um 60,00 1,00 120,00 5,00 62,80 5.014,12 10,24 110,00 3.768,00 5.014,12 1.228,80 550,00 23.008,32 613.155,70

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6.1 RESUMO DO ORAMENTORESUMO ORAMENTO BARRAGEM GAMELEIRA PICOS PIAU PREFEITURA MUNICIPAL DE PICOS Item Discriminao 01 INSTALAO E MOBILIZAO 02 SERVIOS PRELIMINARES 03 FUNDAES E SANGRADOURO 05 ESTRUTURA DO MACIO 06 TRATAMENTO DAS FUNDAES TOTAL BARRAGEM REFERNCIA: Tabela de preos DNOCS nov/05 PROJETO RIACHO MACACOS Data: nov /2005 P. Total80.026,22 67.640,03 245.164,92 197.316,21 23.008,32 613.155,70

6.2 - CRONOGRAMA

CRON FSICO FINANCEIROBARRAGEM GAMELEIRA PICOS PIAU PREFEITURA MUNICIPAL DE PICOSITEM DISCRIMINAO

REFERNCIA: Tabela de preos DNOCS Novl/05 PROJETO RIACHO SECO Data: nov /20053 ms R$ 4 ms R$ P. Total R$ 80.026,22 67.640,03 245.164,92 197.316,21 23.008,32

01 02 03 05 06

INSTALAO E MOBILIZAO SERVIOS 67.640,03 PRELIMINARES FUNDAES 245.164,92 ESTRUTURA TRATAMENTO FUNDAES TOTAL 197.316,21 23.008,32 613.155,70155.000, 155.000, 155.000, 148155,7

P. Total R$ 80.026,22

1 ms R$

2 ms R$

613.155,70

BARRAGEM GAMELEIRA BARRAGEM

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7 - DESENHOS (dois desenhos anexo)

BARRAGEM GAMELEIRA

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PLANTA BAIXA - Arranjo Geral Barragem Gameleira Esc. 1:150

8 - ESTUDO BSICO8.2 - Estudo Topogrfico Os estudos topogrficos consistiram na realizao de caminhadas, determinando as marcas dgua cravadas em referncias fixas deixadas pelas grandes enchentes. Verificou-se no existir moradias a remover em face formao do lago com lmina dgua de 11,00 metros. Assim, a referncia adotada foi a altitude 257,50 para nvel do coroamento. O local escolhido para eixo da barragem, o leito do talvegue apresenta-se recoberto de areia argilosa, que conforme trincheiras abertas foi encontrado o estrato rochoso. As ombreiras recobertas de material silte-argiloso compacto impermevel avermelhado com afloramento de rochas. Nesse trecho foram cravados os marcos de concreto distanciados em 120 m, estaqueadas de 10 em 10 metros, no total de 11 estacas. Nestas condies foram realizados os estudos topogrficos com nvel WILD NAK 1 e locao com teodolito SOKKISHA TM5.

BARRAGEM GAMELEIRA

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Primeiro estudo - Levantada a poligonal nas imediaes do eixo do barramento formando malha de 20x20m, conforme o perfil anexo. Deste estudo foi definido o melhor eixo para a barragem Segunda estudo Levantamento da bacia hidrulica e declividade longitudinal do rio com estaqueamento varivel, acompanhando o leito do riacho, que se apresentava seco em 05/09/05. O nivelamento da lmina dgua na cota 257,50 atingiu a distncia de 900m, ou declividade mdia de 0,01m/m. Foram levantadas vrias sees transversais que permitiram lanar as curvas de nvel de m/m. Verificada a uniformidade do terreno ao longo de todo o estaqueamento, concluiu-se ser desnecessrio o levantamento de outras sees e baseada nas declividades longitudinal e transversal, foi calculada a rea da bacia hidrulica, em 10,0 hectares, com volume ao nvel da lmina esttica 319.300m dgua. 8.3 - Estudo Geolgico Foram executados pesquisas geolgicas atravs de trincheiras escavadas ao longo de todo o estaqueamento do eixo. No trecho correspondente ao leito do rio pesquisou-se o subleito com uma barra de ao, que pressionada e golpeada avanou cerca de 1,80m atingindo material impenetrvel. Projetou-se a fundao baseada nesta informao. Entretanto para o detalhamento do projeto executivo, antes do incio dos trabalhos dever ser executada em toda a rea da fundao pesquisa do subleito do eixo para identificar o tipo de rocha. A pesquisa ser executada atravs de sondagens roto percursiva ou rotativas com os devidos ensaios de perda dgua. Caso seja identificada falhas na rocha, ou grande perda dgua, dever ser mensurado e projetado o plano das injees de cimento ou at o deslocamento do eixo em busca de situao mais favorvel. Para o sangradouro foi detectado a rocha aflorando ou a pequena profundidade, por esta razo projetou-se o sangradouro com soleira apoiada no nvel 96 8.4- ESTUDOS HIDROLGICOS INTRODUO O presente relatrio refere-se ao Projeto Bsico da Barragem Gameleira, que dever barrar o Riacho Seco, que nasce no serrote do Saco Grande cota de altitude de 520m e percorre aproximadamente 5,60 km at o barramento e desemboca no rio Guaribas. A principal finalidade do reservatrio o abastecimento rural do municpio de Picos, propiciar a cultura de vazante e a piscicultura de pequeno porte no local. 1.- LOCALIZAO E ACESSO Mapa de Localizao e Acesso a Barragem Gameleira nos desenhos 2.- CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS 2.1.1.- Caractersticas Fsicas

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Foram identificadas as caractersticas fsicas da bacia, as quais esto intimamente relacionadas ao comportamento hidrolgico da mesma. Tabela 1 Caractersticas Fsicas da Bacia do Riacho do Seco (at o barramento)ELEMENTO VALOR

A - rea de Drenagem Efetiva (km2 ) P - Permetro (Km) L - Comprimento do rio Principal (Km) H - Desnvel Mximo do Curso Principal (m) Kc - Coeficiente de Compacidade Kf - Fator de Forma Ordem do Curso Principal Dd - Densidade de Drenagem (km/km2 ) Lm - Extenso Mdia do Escoamento Superficial (m) Sin - Sinuosidade do Curso dgua Principal SL Declividade do rio principal, entre o local do barramento e a nascente (m/m)

10 14,0 5,60 270 1.204 0,396 3 0,56 1.785,72 1,03 0,0482

Os elementos determinados para a bacia em estudo mostram para a mesma as seguintes caractersticas: a bacia irregular, sujeita a enchentes rpidas, de drenagem pobre, com curso dgua pouco sinuoso. 2.1.2.- Tempo de concentrao Tc = 0,95 (L3/H) 0,385, onde: Tc = tempo de concentrao em horas; L= comprimento do talvegue em km H = diferena entre o ponto mais afastado da bacia e o ponto considerado, em metros. Tc = 0,95 (5,6/250) 0,385 = 0,83 horas ~ 50 min. 2.1.3.- Outros Parmetros Fsicos A.- Solos Predominam na rea da bacia solos das classes: R9 = associao de solos Litlicos, de textura arenosa e mdia, fase pedregosa e rochosa, substrato arenoso + solo Podzlico Vermelho-Amarelo Concrecionrio, raso e no raso, plntico e no plntico, de textura mdia e textura arenosa a mdia, ambos fase erodvel e no erodvel a fraco e moderado, fase erodida e no erodida, em relevo suave ondulado e ondulado e suave ondulado a forte ondulado + Areias Quartzosas , fase relevo plano e suave ondulado, todos licos e Distrficos a fraco e moderado. fase.

BARRAGEM GAMELEIRA Geralmente so solos de alta permeabilidade (em torno de 210 mm/h). Ocupam 100% da rea. A vegetao predominante a caatinga hipoxerfila ou a hiperxerfila. B - Relevo

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A bacia localiza-se em pediplano dissecado com superfcie erosiva pediplanada elaboradas em terrenos do embasamento cristalino, com trechos conservados e em retomada de eroso. Predomina o relevo ondulado com cotas abaixo de 550 m. C - Geologia A bacia do riacho Seco encontra-se localizada no embasamento cristalino. As rochas predominantes so do Precambriano superior do Grupo Salgueiro, caracterizados pela presena de xistos, epi-gnaisses, calcrios e quartzitos. O nvel de quartzito encontrado na rea muito micceo e ocorre s vezes, em cristas separadas por centenas de metros de xistos, a espessura varivel e pode ultrapassar os 400 m. Encontra-se, tambm, na rea afrisita incrustada em placas de quartzito. Os xistos so granatferos e apresentam grande nmero de vieiros de quartzo, que do origem a uma espessa capa coluvial por toda a rea de ocorrncia. A estrutura dominante aquela em anticlinais e sinclinais muito abertos, com mergulhos suaves. Macios circuncritos de granitos, granodioritos, quartzodioritos e sienitos, ocorrem com frequncia constituindo elevaes. Tambm aparecem rochas de perodo indiferenciado com presena de sienito. O potencial hidrogeolgico explorvel da rea mediano.

2.2.- CLIMATOLOGIA Os estudos hidroclimatolgicos foram realizados com o objetivo de fornecer o mximo de informaes referentes ao relevo, clima e recursos hdricos da regio do projeto, com tambm, fazer estudo de cheias para o dimensionamento do sangradouro e determinar a disponibilidade hdrica do reservatrio. 2.2.1 - Parmetros Climatolgicos As caractersticas climticas da bacia hidrogrfica do Riacho do Seco foram definidas com base nos dados coletados na estao climatolgica mais prxima com dados disponveis, localizada no municpio de Picos, de responsabilidade do INMET. As caractersticas dessa estao so apresentadas na Tabela 2, a seguir: Tabela 2 Caractersticas da Estao Climatolgica Nome Lat Long

BARRAGEM GAMELEIRA Cdigo No. Nacional Sintico 00741007 82780 da Est. Picos (Graus e (minutos) 0704 (Graus e minutos 4129 Alt (m) 195 Incio 11/1965

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A bacia hidrogrfica em estudo coberta por um clima semi-rido e quente, apresentando, por conseguinte, temperaturas elevadas e altas taxas de evaporao. O regime pluviomtrico comandado pelas frentes intertropicais e as massas de ar equatorial continental, sendo que estas ltimas com deslocamento SE-NW durante o vero, so responsveis por, aproximadamente, 75% do total anual precipitado. Os meses de janeiro, fevereiro e maro, representam o trimestre mais chuvoso e, o mais seco, composto pelos meses junho, julho e agosto. A - Temperatura do Ar A Tabela 3 mostra a variao anual da temperatura, onde podem ser vistas as maiores mdias entre os meses de outubro, novembro e dezembro (> 28 C), e as mnimas entre os meses de abril, maio e junho (< 26,5 C), sendo seu valor mdio prximo de 26,5 C. O valor mdio das temperaturas mximas de 33,6 C e o das temperaturas mnimas de 21,3 C, apresentando uma amplitude entre as mdias extremas de 12,3 C. Tabela 3 Temp Mdia Mxima Mnima Temperaturas Mdias Mensais ( C) - Perodo 1976 1990 mdia jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual 26,6 26,3 26,8 26,1 26,0 26,0 26,2 27,4 28,9 28,9 30,9 29,4 27,5 32,2 32,2 31,6 31,8 32,7 33,2 33,2 34,7 36,1 35,2 35,9 34,6 33,6 22,1 22,0 20,3 21,6 20,4 19,2 18,9 19,8 22,2 23,6 22,6 23,0 21,3

Fonte: Normais Climatolgicas do Nordeste - INMET

B - Umidade Relativa A umidade relativa varia com a temperatura e com as estaes, a chuvosa e a seca. A umidade relativa do ar mdia, medida na estao de Picos, em torno de 58,4%, sendo considerado este um valor baixo. O perodo de maior umidade relativa fevereiro-abril e, o de menor umidade setembronovembro.

Tabela 4 - Umidade Relativa (%) - Perodo 1976 - 1990mdia Jan Fev mar abr mai jun Jul ago set out nov dez anual 69,0 70,0 77,0 76,0 67,0 52,0 53,0 47,0 42,0 45,0 45,0 58,0 58,4 Fonte: Normais Climatolgicas do Nordeste - INMET

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C - Vento O regime dos ventos resultante do movimento das massas de ar. A velocidade mdia do vento na regio maior no perodo seco. Predominam os ventos de nordeste com uma frequncia 45,3% com velocidade mdia de 2,31 m/s. Tabela 5 - Velocidade Mdia Mensal dos Ventos (m/s) -Perodo 1976 - 1990 Mdia Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual 1,68 1,66 1,56 1,71 2,07 2,56 3,11 3,07 3,01 2,74 2,41 2,18 2,31 Fonte: INMET Tabela 6 - Frequncia de Predominancia dos Ventos (%) Perodo 1976 - 1990 VENTO NE SE E N S SW NW D - Insolao A insolao mdia anual, segundo dados coletados da Estao Picos, de 2.815,6 h, o que corresponderia, em tese, a 64% dos dias do ano com luz direta solar. No ms mais ensolarado (agosto), a insolao atinge, em mdia 78,9% do dia astronmico, e, no menos ensolarado, a insolao corresponde, em mdia a 40,4% do dia astronmico. Tabela 7 - Mdias Mensais de Insolao (Horas) - Perodo 1976 - 1990 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez TOTAL Anual PREDOMINNCIA (%) 45,3 38,0 11,2 2,8 2,2 0,6 0,6

150,4 161,8 188,5 210,8 250,3 259,5 272,5 293,5 283,9 276,1 247,7 220,6 2.815,6Fonte: Normais Climatolgicas do Nordeste - INMET

E - Nebulosidade

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A nebulosidade que definida como sendo as dcimas partes encobertas do cu, apresenta os seus valores mximos entre janeiro, fevereiro e maro, enquanto que no perodo que vai de julho a setembro, os seus valores so mnimos. Tabela 8 - Valores Mdios de Nebulosidade (0 - 10) - Perodo 1976 - 1990 mdia jan fev mar abr mai jun Jul ago set out nov dez anual 6,0 6,0 6,0 5,0 4,0 3,0 3,0 2,0 3,0 4,0 4,0 5,0 4,3Fonte: Normais Climatolgicas do Nordeste - INMET

F - Evaporao Os dados de evaporao coletados na Estao de Picos mostram que o total mdio anual de 2.478,8 mm. No trimestre de maior evaporao (agosto-setembro-outubro), a mdia de 318.3 mm e, no de menor evaporao (fevereiro-maro-abril), a mdia de 97,9 mm. Tabela 9 - Valores Mdios Mensais de Evaporao (mm) - Perodo 1976 1990 TOTAL Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual 135,1 102,3 89,4 101,9 155,2 221,2 250,5 310,2 327,4 318,6 273,0 194,0 2.478,8Fonte: Normais Climatolgicas do Nordeste - INMET

G - Evapotranspirao Potencial - Dficit Hdrico A evapotranspirao potencial mensal foi calculada com base na frmula de HARGREAVES, muito utilizada na explicao deste fenmeno no semi-rido do Nordeste do Brasil. A frmula de HARGREAVES expressa da seguinte maneira: ETP = FEvap. (32 + 1,8. T).CH onde: ETP a evapotranspirao potencial, em mm/ms; FEvap um fator da evapotranspirao potencial, em mm/ms, tabelado em funo da latitude do local; T a temperatura mdia, em oC; CH um coeficiente determinado em funo da umidade relativa (U) , dado por: CH= 0, l58. (l00-U)1/2 Tabela 10 - Evapotranspirao Mdia Mensal Calculada (mm) (Mtodo Hargreaves) Os valores da evapotranspirao potencial mdia mensal estimados a partir da frmula acima, so mostrados na Tabela 10.

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Pode ser visto que, a nvel anual, a evapotranspirao potencial mdia de 181,2 mm, sendo o ms de novembro o de maior valor desta varivel, chegando a 246,4 mm. Observa-se, com base nas ETPs mensais calculadas, que na maior parte do ano ou ao longo de todo ano, dever ocorrer dficit hdrico e conseqentemente a necessidade de utilizao de irrigao artificial para o desenvolvimento agrcola da regio.

PARMETRO

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ ANO 2,48 26,6 69,0 2,22 26,3 70,0 2,36 26,8 77,0 2,10 1,96 26,1 26,0 76,0 67,0 1,78 26,0 52,0 1,89 26,2 53,0 2,08 27,4 47,0 2,22 28,9 42,0 2,43 28,9 45,0 2,40 30,9 45,0 2,48 29,4 58,0 27,5 58,4

FATOR EVAP. (mm/ms) Temperatura (oC) U.Relativa (%) ETP (mm/ms)

174,3 152,4 143,5 128,4 140,2 153,5 162,1 194,6 224,4 239,2 246,4 215,6 2.174,6

H - Pluviometria Para a caracterizao do regime pluviomtrico da bacia em estudo, tanto a nvel mensal como anual, foram utilizados os dados abaixo:

Tabela 12Jan97,5

Precipitao Mdia Mensal - Bacia do riacho SecoAnual608.3

Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez114,0 142,4 94,1 24,7 5,0 8,4 2,2 6,1 17,7 33,1 63,2

Este mtodo, que fornece bons resultados quando o terreno no muito acidentado, consiste em dar peso aos totais precipitados nos pluvimetros, proporcional s reas de influncia de cada um. A Tabela 13 mostra a precipitao mdia anual da bacia em estudo. Tabela 13.Precipitao Mdia AnualPrecipitao M. Anual (mm)

Cdigo do rea de Posto Posto Municpio Influncia (km2 ) 00741007 Picos Picos 10 TOTAL I.- Dficit Hdrico

634,7

634,7

Os ndices calculados de evapotranspirao potencial mostram-se bastante elevados, somando em mdia 2.174,6 mm anual, levando a um permanente e alto dficit hdrico . Na Figura 4 pode observar-se o dficit hdrico da regio.

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Figura 4 - Dficit Hdrico Bacia do riacho Seco300

250

200 Prec e ETP (mm)

150

ETP (mm) Pm (mm)

100

50

0 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Meses Jul Ago Set Out Nov Dez

J - Sinopse Climtica Em sntese, o clima da bacia em estudo caracterizado pelos seguintes indicadores: Tabela 14. - Sinopse ClimticaPluviometria mdia anual Semestre chuvoso ndice de Conc. do semestre chuvoso Trimestre mido ndice de Conc. do trimestre mido Trimestre seco ndice de Conc. do trimestre seco Ms de maior pluviosidade Temperatura mdia anual Mdia das temperaturas mnimas Mdia das temperaturas mximas Amplitude das mdias extremas Umidade relativa mdia anual Perodo de maior umidade Perodo de menor umidade 634,7 mm Novembro-abril 89,5 % janeiro mar 58,2 % Junho agosto 2,7% Maro 27,5 C 21,3 C 33,6 C 12,3 C 58,4 % fevereiro - abril setembro novembro

BARRAGEM GAMELEIRA Insolao anual Perodo de maior insolao Perodo de menor insolao Perodo de maior nebulosidade Perodo de menor nebulosidade Velocidade mdia do vento Direo Predominante do vento Evaporao mdia anual Perodo de maior evaporao Estao seca Lamina de evaporao estao seca 2.815,6 horas agosto - outubro janeiro - maro janeiro maro Julho setembro 2,31 m/s NE (45,3%) 2.476,8 mm agosto outubro Junho novembro 1.700,9 mm

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2.3.- Estimativa de Chuvas Intensas Devido inexistncia de posto de controle da vazo do riacho Seco, o clculo da vazo de projeto ser feito em funo dos dados de precipitao existentes, utilizando o mtodo de chuvas intensas. O estudo do regime de precipitaes intensas tem como objetivo principal fornecer elementos para o clculo da cheia de projeto a ser utilizada no dimensionamento do sangradouro. Para a determinao das alturas de chuvas intensas foi utilizada a Metodologia das Isozonas desenvolvida pelo Eng Taborga Torrico descrita no livro Prticas Hidrolgicas, TRANSCON-1975. Esta se fundamenta em estudos estatsticos de uma srie de chuvas dirias para, atravs de um processo de desagregao e regionalizao, estimar as precipitaes de menor durao (entre 1 e 24 horas). As chuvas de menor durao devem apresentar maior intensidade, entretanto, se essas chuvas ocorrem de forma isolada com a superfcie do solo no saturada, o coeficiente de escoamento da bacia ser baixo e a vazo produzida no ser a crtica. Por outro lado, se ocorrer uma srie de precipitaes, embora com a superfcie do solo no saturada, o primeiro episdio de chuvas saturar o solo e aumentar o coeficiente de escoamento quando ocorrerem as chuvas subseqentes. O estudo de chuvas intensas foi feito para uma durao igual ao tempo de concentrao da bacia. 2.3.1- Procedimento.O procedimento seguido foi o seguinte: Seleo de posto pluviomtrico representativo para a rea estudada;

BARRAGEM GAMELEIRA -

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Organizao dos dados de chuvas mximas dirias registradas no posto pluviomtrico utilizado; Estudo probabilstico de chuvas mximas dirias para vrios Perodos de retorno (TR); Converso da chuva pontual para a chuva espacial em toda a bacia; Determinao da ISOZONA correspondente para a regio do projeto; Clculo de chuvas virtuais com durao menor (24 h e 1h), para cada perodo de retorno; Clculo da chuva de projeto ou chuva efetiva; Clculo dos hidrogramas de cheia

2.3.2 - DADOS Como no se tem dados disponveis de postos pluviogrficos na bacia ou sua vizinhana, foi selecionada a srie de precipitao anual de mximas dirias do posto de Picos, instalado pela SUDENE em 1914, registrado com o Cdigo Nacional 00640000 e que apresenta menos falhas que outros postos com grande quantidade de dados, na regio. Este posto est localizado dentro da bacia do rio do rio Guaribas, distante 12 km, em linha reta, aproximadamente, do local de barramento e possui 70 anos de observao, dos quais apenas 51 anos com dados. As precipitaes mximas dirias do Posto Pio IX so mostradas na Tabela 15

Tabela 15 -

Precipitao Mxima Diria (mm)

Posto Pio IX Cdigo 00640000 ANO 1914 1915 1916 1917 1918 1919 1920 1921 1922 1923 1924 1925 Chuva mxima diria 89,3 68,0 65,4 86,3 35,4 87,3 63,0 56,2 67,5 80,7 58,7 59,0 ANO 1939 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950 Chuva mxima diria 67,5 54,8 61,1 ANO 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 Chuva mxima diria 62,4 45,8 120,8 95,8 85,7 192,7 72,6 65,8 63,5 95,8 137,8 -

BARRAGEM GAMELEIRA 1926 1927 1928 1929 1930 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 63,5 55,6 62,1 62,1 65,7 46,2 61,4 62,6 63,7 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 58,2 32,0 67,3 40,4 90,0 136,0 92,0 80,0 80,4 1976 48,6 1977 67,8 1978 37,8 1979 125,8 1980 45,8 1981 175,8 1982 65,8 1983 145,8 N=51 anos com dados Mdia da amostra = 76,7 mm Desvio Padro = 33,6

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A srie de precipitaes mximas do posto Picos ordenada em ordem decrescente. 2.3.3 - Estudo Probabilstico Depois de ordenados em forma decrescente, os valores mximos das sries anuais de precipitao, da estao Picos, foram ajustados s distribuies tericas de Gumbel e de Pearson III, sendo escolhida esta ltima por ser a que forneceu melhor ajuste. A distribuio de Pearson assimtrica e no admite valores negativos. Os parmetros utilizados so a mdia, o desvio padro, o coeficiente de obliqidade e um parmetro A funo da probabilidade, cujo valor tabelado. Com o valor de A e o coeficiente de obliqidade, encontra-se o valor x/ para cada probabilidade, tambm tabelado, e em funo do mesmo obtem-se os valores das chuvas mximas, para cada perodo de retorno. Os dados extremos ordenados, bem como as chuvas mximas obtidas com a distribuio terica de Pearson III, para os diferentes perodos de retorno, so mostradas nas tabelas 16 e 17, respectivamente. Tabela 3.16 - Valores Extremos OrdenadosProjeto: Barragem Gameleira Estao Pluviomtrica: Picos Evento: Precipitao Mxima diria No. De Dados Extremos No. de Dados Extremos Ordem Ordenados Ordem Ordenados 1 192,7 18 80,0 2 175,8 19 72,6 3 145,8 20 68,0 4 137,8 21 67,8

No. De Ordem 35 36 37 38

Dados Extremos Ordenados 62,1 62,1 61,4 59,0

BARRAGEM GAMELEIRA 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 136,0 125,8 120,8 95,8 95,8 92,0 90,0 89,3 87,3 86,3 85,7 80,7 80,4 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 67,5 67,5 67,3 65,8 65,8 65,7 65,4 63,7 63,5 63,5 63,0 62,6 62,4 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 58,7 58,2 56,2 55,6 54,8 48,6 46,2 45,8 45,8 40,4 37,8 35,4 32,0

29

Tabela 17 Parmetros EstatsticosN Mdia (X) Desv. Pad.(X) Mdia (Y) Desv. Pad.(Y) Moda (Xf) Coef. Var. 51 76,7 33,6 0,55 1,161 60,803 0,438 Coef.Ass Coef.Curtose b A^2 Grau de lib. Coef. Oblic. C.Oblic Ajus 1,607 3,054 0,550 1,550 3,099 0,771 0,895

Tabela 18 - Valores de Chuvas Mximas CalculadasTr (anos) 2 5 10 50 100 200 500 1.000 Prob (freq) 0,5 0,2 0,1 0,02 0,01 0,005 0,002 0,001 A x/Desv X Pcalc (tabela) 0,5 -0,28 -9,403 67,3 0,8 0,64 21,492 98,2 0,9 1,32 44,328 121,0 0,98 3,12 104,774 181,5 0,99 0,995 0,998 0,999 3,50 117,535 5,31 178,318 5,42 182,012 5,66 190,071 194,2 255,0 258,7 266,8

2.3.4 - Reduo da Chuva

BARRAGEM GAMELEIRA

30

Considerando a relao altura de chuva x rea x tempo de durao, o valor pontual da chuva foi reduzido para conhecer a precipitao sobre a bacia. As alturas de chuvas foram reduzidas atravs da frmula: Pr = Po {1 - Kr Log (A/Ao)}, onde: Po = precipitao pontual A = rea da bacia, em km2; Ao = rea base (adotada = 20 km2) Kr = Coeficiente regional. Para o semi-rido Kr = 0,20

As chuvas intensas reduzidas para a bacia nos diferentes perodos de retorno so apresentadas na Tabela 19

BARRAGEM GAMELEIRA

31

Tabela 19 - Chuvas Intensas na Bacia Conhecidos osTr 2 5 10 50 P 67,3 98,2 121,0 181,5 194,2 255,0 258,7 266,8 Pr 58,4 85,2 105,1 157,5 168,6 221,3 224,5 231,5

valores

de

chuva das horas,

reduzida, aplica-se a isozonas, converte-se dia em chuva virtual multiplicando-se 1,10. 2.3.5 Isozona Foi determinada a a

metodologia de 24

a chuva real de um primeira pelo fator Determinao Correspondente isozona da

100 200 500 1.000

correspondente localizao do posto selecionado e, conseqentemente da bacia em estudo (isozona F), Figura 5, fixando-se para os tempos de retorno previstos, a percentagem para uma hora atravs da tabela correspondente. Calculou-se com essa percentagem a chuva virtual de 24 horas (100%), as alturas de chuva para uma hora. Delimitaram-se, no papel de probabilidade, as alturas de chuvas para 1 hora e 24 horas para cada perodo de retorno, unindo-se em seguida estes pontos; Para qualquer tempo de durao contido entre 1 hora e 24 horas, pode ser lida a altura de chuva correspondente no grfico de papel de probabilidades, para os tempos de retorno de 50, 100, 200, 500 e 1000 anos- Figura 6. As precipitaes para cada durao, em cada perodo de retorno considerado so mostradas na Tabela 20.

Tabela 20 - Altura de Chuva de Diferente Durao para cada Tr (mm)DURAO 1 dia 24 h 1h 2 58,4 64,3 26,9 5 85,2 93,8 39,2 10 105,1 115,6 47,8 50 157,5 173,3 70,1 Tr (anos) 100 168,6 185,4 74,3 200 221,3 243,5 97,6 500 224,5 247,0 97,7 1000 231,5 254,7 98,9

BARRAGEM GAMELEIRA Altura de Chuva e Tempo de Durao300,0 Tr = 50 Tr =100 Tr = 200 Tr = 500 Tr = 1000

32

250,0 Altura de Chuva em mm

200,0

150,0

100,0

50,0

0,0 1 4 10 Tempo de Durao em horas 100

Figura 5 - Altura de chuva e Tempo de Durao 2.4.- Clculo da Chuva de Projeto Por tratar-se de uma obra de pequena acumulao, barragem de terra, foram analisadas as chuvas de projeto apenas para o perodo de retorno de 100 anos, ou seja, a cheia secular. A durao da chuva mxima, para o perodo de retorno adotado, foi determinada atravs do conceito de que um tempo de chuva efetiva, igual ou superior ao tempo de concentrao da bacia que deve produzir a vazo mxima, pois nesta situao toda a bacia passaria a contribuir na seo de controle. Foi considerada como chuva de projeto a chuva efetiva calculada com base no mtodo do Soil Conservation Service (SCS), baseada fundamentalmente no parmetro CN relacionado com a permeabilidade do solo e o grupo hidrolgico, expresso em milmetros, representando a capacidade do solo gerar escoamento superficial. Este nmero est compreendido entre zero (para solos com condutividade hidrulica infinita) e 100 (solos totalmente impermeveis). A precipitao efetiva, para cada intervalo de tempo, calculada pelas expresses seguintes: Pef = (Pi - Ia) 2 Pi - Ia + S e, Pef = 0 Ia = 0,2 * S, sendo == == para Pi > Ia para Pi < Ia - 254

S = 25.400 CN

onde: Pi = chuva intensa total (mm); Ia = perda inicial (mm);

BARRAGEM GAMELEIRA S = capacidade de reteno mxima do solo (mm); CN = nmero de escoamento; Pef = precipitao efetiva acumulada (mm).

33

A avaliao do parmetro CN (complexo solo-vegetao) foi feita atravs da ponderao das reas com as diferentes manchas de solo detectadas na rea da bacia. O CN resultante mostrado na seguinte tabela: Tabela 21 - CN Ponderado Tipo de Solo A30 R26 rea Ocupada Km 28 42 70,002

CN para cada tipo de solo Total 146,3 134,26 Ponderado 3203 4393 66

% 40% 60% 1,00

Obs: CN Determinado em funo da permeabilidade mdia de cada tipo de solo

Neste caso,

S = 128,53 mm;

Ia = 25,70 mm

As perdas iniciais para a bacia podem ser estimadas em 25,70 mm Calculando o Tempo de Concentrao da chuva atravs da frmula de Kirpich: Tc = 0,95 (L3/H) 0,385, Tc = 0,33 horas ~ 20min. onde: Tc = tempo de concentrao em horas; L = comprimento do talvegue em km, L = 2,5 km; H = Desnvel mximo do rio principal em m, H = 270 m. Tomando-se a durao da chuva igual ao tempo de concentrao, a partir do papel de probabilidade, foram determinados os valores de altura precipitada para a durao adotada (6 horas), a intervalos de 1 hora obtendo, dessa forma, os valores de lmina mxima para cada intervalo de chuva. J que a primeira parcela retida no solo antes que se produza um escoamento superficial significativo, necessrio obter-se uma distribuio temporal mais crtica. Para isto deve-se ordenar os intervalos de precipitao de maneira que a maior precipitao ocorra logo aps o solo estar saturado, ou seja aps os 25,70 mm correspondentes s perdas iniciais.

BARRAGEM GAMELEIRA

34

8.4.8 - Clculo da Vazo Mxima por diversos Mtodos Para fins de comparao, foram utilizados mtodos empricos, para determinar a vazo mxima de projeto em determinado perodo de retorno

a) Mtodo de Possenti Q = K * H ( Am + Ap/3) / 1.000 * Londe: Q = vazo mxima, em m3/s; H = altura da chuva considerado, em mm; Tr.100=74,30 L = comprimento do talvegue principal, em km = L = 5,6 km; Am = rea montanhosa na bacia, em km2; Ap = rea plana na bacia, em km2 A vazo mxima determinada : == == Am = 10 km2 Ap = 0 km2

K = coeficiente entre 700 e 800, sendo tanto maior quanto menor for L

Para Tr.100 anos Q = 750*74,30{10,0+(0/3)}/1.000*5,60 => Q = 100,00 m3/s c) Mtodo Cientfico para cheia de projetoQ.max. = C.I.A / 360.t Onde: C = Coeficiente de enxurrada que depende de: a) Relevo acidentado declividade 5% ...................... = 0,10 b) Infiltrao normal................................................. = 0,10 c) Cobertura vegetal pobre....................................... = 0,10 d) Acumulao superficial mnima.......................... = 0,10 C = 0,40 I = Precipitao mxima em toda a bacia Tr.100=74,30mm/h A = rea da bacia de drenagem em hectare = 1000

0,40*74,30*1000 Q.100. = ------------------------- = 360.t

82,50 -------t

Conforme os dados a precipitao mxima foi calculada em 82,50 para Tr=100 anos. Porm uma bacia com 5,60 km de extenso por 1,78 km de largura, declividade mdia D = 48m/km, a prpria bacia funciona como

BARRAGEM GAMELEIRA

35

amortecedora da enxurrada, por esta razo, a vazo encontrada pela frmula acima pode ser reduzida pela diviso do tempo t avaliado anteriormente em 0,83 horas.

82,50O deflvio mximo, Q.max.Tr100 = ---------- Q.maxTr.100. = 100,00 m/s

0,83e) O Manual de Avaliao de Pequenas Barragens. Avalia a descarga mxima em funo da superfcie S = 10,0 km e do coeficiente Fc que varia de 0,5 a 1,2. O estudo feito para a bacia tipo radial, de solos pobres, de vegetao rala, avaliou-se: Sc = S = 10 ou Sc= 10km e Fc = 1,05 Q.max Tr.100 = 25 (10)0,58 x 1,2 = 25 * 3,80 * 1,05 = 100,00 m/s No quadro a seguir so mostrados os resultados obtidos por cada mtodo aplicado para cada perodo de retorno. Quadro 8.3.9 - Resumo dos Resultados de cada Mtodo

MTODO Possenti Mtodo Cientfico Manual Avaliao de Pequenas Barragens

Tr = 100 anos 100 m/s 100 m/s 100 m/s

Analisando os nmeros percebe-se que as vazes obtidas, usando qualquer mtodo, apresentam resultados semelhantes, isto confirma a preciso dos parmetros utilizados e podemos adotar para Tr =100 anos, Qmx. = 100,00m3/s. 2.6 - Clculo do Volume Afluente Anual Para o clculo do volume afluente na bacia do reservatrio a ser formado pela barragem Gameleira, foram utilizados os dados de vazes medidas na bacia do posto fluviomtrico Maria Preta, no rio Itaim, LMariaPreta = 6,927*31.536.000*1000 7.212.000.000 = 30,29 mm/ano

BARRAGEM GAMELEIRA a) Volume afluente mdio anual

36

O volume afluente mdio anual para a barragem Gameleira da ordem de: Va = LSeco (m) * A ( m2 ) LMariaPreta = 30,00mm/ano Va = 1000 x 300,0 = 300.000 m3/ano de acumulao b)Fixao da cota do sangradouro:

Atravs da tabela 26 - Cota x reas x Volumes, a cota 255 que mais se aproxima da capacidade calculada quando a barragem tem 9,5m de altura. Na cota 255, C = 319.300 m. A cota foi escolhida por aproveitar integralmente o ponto barrvel, ser economicamente vivel e por atender plenamente os objetivos do projeto. Como a capacidade C aproximadamente igual ao deflvio anual Qt, bem provvel que esta barragem sangre todo ano. c) Volume de acumulao do Reservatrio

O quadro Cota x rea x Volume tabela 26 d o volume mdio afluente anual calculado e que so os dados bsicos para a determinao da capacidade de acumulao do reservatrio. A cota de armazenamento mximo do reservatrio foi estabelecida atravs da tabela Cota X rea x Volume, obtida atravs da restituio da carta DSG da SUDENE, na escala 1:100.000 e levantamentos topogrficos executados no local do barramento.

Tabela 26 Quadro Cota x rea x VolumeCOTA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ALTURA m 245,5 246,5 247,5 248,5 249,5 250,5 251,5 252,5 253,5 REA m 0 1.800 5.400 9.800 15.600 24.000 34.200 46.200 60.000 V. PARCIAL m 0 900 3.600 7.600 12.700 19.800 29.100 40.200 53.100 V. TOTAL m 0 900 4.500 12.100 24.800 44.600 73.700 113.900 167.000 Observaes

BARRAGEM GAMELEIRA 9 9,5 10 11 12 254,5 255 256 257 258 75.600 93.400 111.200 146.800 200.000 67.800 84.500 234.800 319.300 Soleira

37

2.7 - Clculo da Largura do Sangradouro Perfil CreagerLs = Qs/1,82.H.H/ Para H = 1,50 m; e Q100 = 100,00m3/s. === Ls = 30,00 m

Pelas caractersticas topogrficas e de solos do local, o sangradouro ser implantado com o aproveitamento da seo natural do rio e muros de proteo dos macios das ombreiras. Para o coroamento da barragem suportar a vazo Q = 100m3/s, leva ao clculo da altura mxima das ondas formadas no lago artificial, a fim de, somada carga do sangradouro, por ocasio das cheias, deixar-se uma folga suficiente para a gua no atingir a crista. Stephenson d a altura mxima, em metros, da onda h, em funo da maior dimenso L da represa, em linha reta, atravs da frmula. h = 0,36.L + 0,76 0,27.L0,25 L maior dimenso da reta na represa, expressa em km ou L = 1,0km: h = 0,36 1,0 + 0,76 0,27.1,00,25 ou h = 0,85m Assim posto, tem-se para o rebaixamento do sangradouro s cargas: Ht = h+H = 0,85+1,5 = 2,35. Adotada Ht=2,50m. Teresina, 17 de outubro de 2005 Norbelino Lira de Carvalho Eng. Civil CREA 2849/D-PI

9 MEMRIA DE CLCULO.1 - PERFIL DO BARRAMENTOCrista cota 257,50 enrocamento pedras NA Mximo cota 256,50 2,:1

2:1

12m

.

BARRAGEM GAMELEIRA

38

.Cut-off 55,00 m

55,00 m

6,0 m

RESISTNCIA A SUBPRESSO HIDRULICA O peso do macio por metro corrente deve ser 4/3 maior que a carga exercida pela subpresso. Peso do macio na seo mxima. P = 1.800t/m Subpresso; Sp = (Ha x B)/2 Sp = subpresso em toneladas por metro corrente Ha = altura da gua na barragem em m = 12 metros B = largura da base do macio em metro = 30 m

Satisfaz a condio mesmo que em condio extrema a cota de cheia atinja a crista.

.4 Dimensionamento do Rip-Rap A espessura do Rip-Rap dado pela frmula do Bureau: e = cv onde: e = espessura do Rip-Rap em m c = 0,031 (taludes 2:1 e a densidade das pedras d=2,5t/m) v = 1,5 +2h - velocidade da onda em m/sh = altura da onda em m - 0,76 + 0,36. L0,5 0,27.L0,25

BARRAGEM GAMELEIRA L maior dimenso da reta na represa, expressa em km ou L = 1,3km: h = 0,36 1,3 + 0,76 0,27.1,30,25 ou 0,41 + 0,76-0,29 h = 0,88m ento v = 1,5 + 2x0,88 ou v = 3,26m/s finalmente: e = 0,031 x 3,26 ou e = 0,33m

39

Estipulou-se para o Rip-Rap a espessura e = 0,30m com utilizao das rochas provenientes das escavaes do sangradouro desde que 50% das rochas tenham o dimetro D.50 = 0,30m e as pedras menores sirvam como material de transio.

.5- MUROS As consideraes de clculo para o muro M1 esto baseadas na estrutura do sangradouro trabalhando vazia. 0,50m

. Hmax = 2,50 I=18.000 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! P2 !!!!!!!!!!!!! h =0,83

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40

P1 x 1,5 I = 1.000 x 2,50 x 2,5/2 P1 = 1,5 x 3,00/2 x 2.400 P2 = 0,5 x 3,00 x 2.400 P = P1 + P2 ................... ESTABILIDADE: Md >2Me Md = Pixli = 3.600 x 0,25 + 5400 x 1,00 Me = Ixh = 3125 x 0,83......................... Md >2Me ou 6.300 > 5.208 OK. INTERSEO DA RESULTANTE: d = (Md - Me)/P ou (6300-2604/9000 = 0,41 0,50

d

ou I = 3.125 kg e h = 0,83 ou P1 = 5.400 kg e li = 1,0 ou P2 = 3.600 kg e li = 0,25 ou P = 9.000 kg

ou Md = 6.300 ou Me= 2604

A resultante dos esforos cai fora do tero mdio da base (0,41 > 1/3.L = 2/3 = 0,66) positiva com condio de estabilidade. RESISTNCIA AO RESVALAMENTO R= P + I = 9527kg

Cos = P/R = 9.000/9527 = 0,9446 ou = 19. Como o ngulo de roamento , que faz a resultante R com a vertical no deve ser superior a 37, portanto, o atrito interno no concreto est dentro do limite de tolerncia e no haver deslizamento. O.K.

10.3 GRFICO COTA X REA X VOLUMErea em Hectare26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 Cota

Volume em m x 100 50 100 150 200 250 300 .319,300

0

256,5 255,5 255 254,5 253,5 252,5 251,5 250,5 249,5 248,5 247,5 246,5 245,5

Teresina, outubro de 2005

NORBELINO LIRA DE CARVALHO Eng. Civil CREA 2849/D-PI

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