Tipos de barragens
Quais são os tipos de barragens que existem?
A barragem é um elemento essencial em uma usina hidrelétrica por causa de sua importante função. É a infraestrutura da obra civil que torna possível o armazenamento da água que, posteriormente, movimentará as turbinas da usina, gerando eletricidade limpa. Existem diferentes tipos de barragens, seja de acordo com seus materiais ou seus mecanismos.
Desde que no ano 3.000 a.C. foi construída a barragem de Jawa, na Jordânia, considerada a mais antiga do mundo, este tipo de instalação evoluiu em termos de materiais e formas, adaptando-se tanto ao terreno como à época em que são construídas. No Antigo Egito, várias barragens foram construídas para enfrentar as inundações do rio Nilo, enquanto no Império Romano, o chamado concreto romano, feito de argamassa e pedras de todos os tipos, foi usado para construir barragens de até 50 metros de altura com estruturas desconhecidas até então.
Os tipos de barragens foram se adaptado progressivamente à orografia do terreno e aos diferentes usos da água. Estas duas características são as que vão determinar o tipo de barragem mais adequado, sempre levando em conta que elas devem cumprir uma dupla função: por um lado, resistir ao empuxo da água e, por outro, removê-la quando necessário.
Tipos de barragens ou represas de acordo com seu material de construção
Os tipos de barragens ou represas podem ser classificados de acordo com o material de construção e sua forma. Se olharmos para a primeira classificação, a do material de construção, encontramos três tipos principais de barragens:
Barragens de concreto
São as mais usadas, já que contam com um bom desempenho em termos de durabilidade, resistência, impermeabilidade e facilidade de construção, além de terem um preço relativamente baixo. As barragens de concreto podem ser do tipo convencional ou de consistência seca que permite ser compactada com rolos.
Neste tipo de barragem, ocorre o chamado fenômeno de expansão química do concreto, o que reduz a vida útil do material devido à degradação causada por uma reação química entre os próprios componentes do concreto na presença de água. Por esse motivo, a Iberdrola criou o inovador projeto HOREX – um acrônimo para Hormigones Expansivos (Concretos Expansivos, em português) – que permite determinar se os componentes do concreto utilizado para futuras barragens serão reativos e em que grau selecioná-los para que não ocorra sua expansão.
Barragens de enrocamento
Geralmente são barragens menores, que empregam principalmente uma estrutura de pedra, areia e cimento. Sua construção é geralmente perpendicular às ravinas – os cortes subterrâneos no solo – a fim de reduzir a velocidade do escoamento da água através da formação de degraus que reduzem a erosão.
Barragens de aterro
Devido ao seu baixo custo, são as mais utilizadas nos países em desenvolvimento. São preenchidos com terra não cimentada, normalmente pedras e cascalho, que fornecem a resistência necessária ao empuxo da água. Além disso, são adicionadas telas impermeáveis feitas de outros materiais.
Tipos de barragens ou represas de acordo com sua forma ou estrutura
Outro critério para categorizar as barragens é a forma ou estrutura que têm para conter o empuxo da água. Neste sentido, existem vários tipos de barragens:
Barragens de gravidade
São conhecidos como barragens de gravidade porque é seu próprio peso que resiste ao empuxo da água. Construídas normalmente em concreto, que tem uma alta densidade, a força do atrito entre as fundações e a barragem é muito alta e, portanto, é responsável por impedir o deslizamento devido ao empuxo da água. É muito importante que o solo seja muito estável, pois ele é responsável por suportar o peso tanto da própria barragem quanto do reservatório. Por esta razão, sua forma se assemelha à de um triângulo isósceles, em que a largura da base costuma ser geralmente em torno de 80% da altura, e podem ter um eixo reto ou curvo.
A Iberdrola possui numerosas barragens deste tipo na Espanha, como as barragens de Torrejón, Villlalcampo, Saucelle e Castro.
Barragens em arco
Como seu nome indica, neste tipo de represa a forma predominante é a de um arco, e é precisamente sua curvatura que resiste ao empuxo da água. É importante que seja utilizado um material muito resistente nos pilares do limite a jusante – as laterais da barragem –, já que é aqui que se produz as maiores tensões. Por este motivo, este tipo de barragem é limitado pelas condições topográficas (quanto mais simétricas melhor) e pelas condições orográficas do terreno.
Por sua vez, existem outros dois tipos de barragens em arco:
- As barragens em abóbadas ou em arco duplo, nas quais, devido à sua forma curva em plano e elevação, a tensão é transmitida para os lados e para o fundo. Um exemplo deste tipo de barragem é a de Almendra, na Espanha, emblemática por ser a barragem mais alta do país.
- As barragens em arco-gravidade combinam elementos da barragem em arco e da barragem de gravidade, ou seja, é curvada, mas o peso do corpo da barragem ajuda os pilares a resistir às tensões. As grandes barragens da Iberdrola na Espanha, como as de Cedillo, Aldeadávila e San Esteban, são do tipo arco-gravidade.
Barragens aliviadas ou de contrafortes
Estes tipos de barragens são semelhantes às barragens por gravidade, pois, em termos de seu mecanismo de resistência, possuem uma série de contrafortes para proporcionar estabilidade contra deslizamentos e desmoronamentos. São utilizados menos materiais do que em barragens gravitacionais, mas são mais complexas do ponto de vista técnico. A barragem José María de Oriol. no rio Tejo, também conhecida como "La Catedral", é uma de contrafortes.
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Em março de 2021, foi concluído o primeiro enchimento do reservatório de Daivões, que conta com uma barragem de concreto de tipo "arco-gravidade" com 77,5 m de altura e 265 m³ de comprimento de coroamento, onde foram utilizados 240.000 m³ de concreto.
Na Espanha, a barragem de Aldeadávila foi um verdadeiro marco na época de sua construção e ainda hoje é uma das maiores barragens do país graças a sua altura de quase 140 metros e sua crista de 250 metros de comprimento. Aldeadávila é capaz de reservar 115 hectômetros cúbicos em uma superfície de 368 hectares, o que equivale a quase 97 estádios do tamanho do Santiago Bernabéu, em Madri.