wpe62.jpg (40660 bytes)    AÇUDE BRUMADO

DESCRIÇÃO GERAL

       A barragem Luiz Vieira, do Açude Brumado,  está localizada  no município  de Rio de Contas, estado da Bahia, a   cerca de 400 km de Salvador. A distância entre Rio de Contas e o local da barragem de acumulação é de 4 km. Barra o rio Brumado, pertencente ao sistema hidrográfico do rio de Contas, cuja bacia cobre uma área de 256 km².

      O  acesso ao local se faz a partir de Vitória da Conquista, à margem da rodovia Rio-Bahia, em  direção  à cidade de Brumado, pela BA-148.

      A barragem  do Açude Brumado  tem  como finalidade principal garantir o abastecimento d'água, nos períodos de estiagem,ao Projeto de Irrigação do Brumado, com 5.000 ha, bem como suprir de água  mais de 200 ha de um sistema já existente de irrigação tradicional, que opera no vale. Tem como finalidade, ainda, o desenvolvimento da piscicultura desde a formação do lago.

       Os estudos para a elaboração do projeto da barragem do Açude Brumado foram iniciados pelo DNOCS através de sua equipe técnica e, em seguida, o Departamento contratou a firma GEOTÉCNICA S.A., que realizou os estudos geológico-geotécnicos do local da obra. Em decorrência de uma falha localizada durante a escavação da tomada d'água, este projeto, cuja construção já se iniciava, foi abandonado. Vale ressaltar que os estudos geológicos anteriormente efetuados na região já haviam identificado a falha, prevendo a passagem da mesma através do eixo da barragem. A interrupção no andamento da obra se estendeu por mais de l0  anos, e somente em 1975 foi retomada a idéia de reformulação do projeto, tendo em vista o reinício da construção. Para a elaboração do projeto reformulado foi contratada, pelo DNOCS, a firma RODIO S.A.

HIDROLOGIA

       Foram desenvolvidos estudos hidrológicos pela equipe de técnicos do DNOCS e por várias outras firmas prestadoras de assessoria técnica. Os estudos pluviométricos foram desenvolvidos para o posto de Brumado para um período de observação de 47 anos, compreendendo avaliação de chuva média, máxima e mínima na bacia.

       Como os dados fluviométricos não eram de boa qualidade e se dispunha de dados pluviométricos em melhores condições, foi adotado o modelo matemático do professor Otto Pfafstetter, exposto no artigo da revista "Saneamento" do DNOS, nº 38 de 1970, denominado "Modelo Matemático para Deflúvios Mensais". Para fazer a calibragem do modelo, foram comparados e analisados os deflúvios médios avaliados em estudos anteriores, realizados pela HIDROSERVICE e pela COBA. O deflúvio total, calculado em 26 anos, resultou em apenas 22% inferior ao observado. O processo foi então estendido ao período 1912-1971 para o posto de Rio de Contas, do qual se dispunha apenas de dados pluviométricos. Foi então aplicado o método das tangentes na curva diferencial acumulada dos deflúvios para o Açude Brumado, com uma capacidade de 105 x 106 m³ ou uma lâmina de 410 mm sobre toda a bacia hidrográfica. Foram assim obtidas a descarga regularizada bruta (sem conter as perdas por evaporação e os ganhos pela precipitação no espelho d'água) e a descarga regularizada líquida ou útil.

       O estudo de cheias foi realizado com informações tiradas da publicação de Otto Pfafstetter, "Chuvas Intensas no Brasil", complementado por resoluções encontradas no livro "Design of Small Dams" aplicadas ao modelo das hidrografias.

CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGlCAS

 Área da bacia                                            56km²

Comprimento do talvegue                                 27,5km²

Pluviometria média                                        653mm

Descarga regularizada bruta           entre 1,35m3/s e 1,38m³/s

Descarga regularizada líquida         entre 1,24 m³/s e 1,27m³/s.

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Fig. 2 - Curvas cota x área x volume

GEOLOGIA E GEOTÉCNICA 

      No âmbito local, a unidade lito-estratigráfica representativa é uma associação de quartzitos com xistos, subordinadamente encobertos por depósitos inconsolidados, nas ombreiras, do tipo aluviões, e por um pacote aluvionar composto por areia fina siltosa, com bolsões de areia fina, pura, no trecho da calha do rio.

       Os afloramentos existentes são de quartzitos friáveis, fraturados, pouco cimentados e em forma de placas, com alto grau de intemperismo na ombreira esquerda e baixo grau na direita. Os sistemas de fraturamento e acamamento, que em associação isolam placas,emprestam ao substrato rochoso uma alta transmissibilidade hidráulica.

       Cortando o vale, na região da obra, existe uma falha com uma "caixa" com 40 m a 45 m de largura, preenchida por material milonitizado, totalmente alterado, com características de solo, Este material, denominado "gouge", é um material argiloso altamente plástico, com limite de liquidez elevado (MH e ML).

       O material utilizado na construção do maciço foi proveniente de um solo residual, de composição arenosa pouco argilosa (SC-CL); para o sistema de drenagem, utilizou-se a areia que ocorre na calha do rio; e, para o enrocamento, exploraram-se os floramentos de quartzitos medianamente cimentados.

 ARRANJO GERAL

       O arranjo geral consta de uma barragem de terra fechando o vale principal. Na ombreira esquerda se situam a tomada d'água sob o maciço da barragem, junto ao pé da ombreira, e o vertedouro na extremidade esquerda da barragem. Fechando uma sela topográfica na margem esquerda, foi construída uma barragem auxiliar, também de terra.

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Fig. 3 - Arranjo Geral

BARRAGEM PRINCIPAL

       A barragem de acumulação do Brumado é constituída de um maciço de terra homogêneo de solo impermeável compactado. Sua altura máxima é de 60 m, e o comprimento do coroamento é de 1. l 15 m. O projeto inicial previa a execução de uma zona de material "randon " a jusante, confinada entre dois filtros inclinados e um horizontal. Durante a execução da obra verificou-se que não se dispunha de materiais suficientes para a zona "randon ". Modificou-se então o projeto, permanecendo o filtro indicado mais a montante do "randon", como alívio de possíveis poropressões, bem como um dreno para a água percolada. O coroamento da barragem tem 10 m de largura e está na cota 1.034,00. Outros aspectos do projeto são descritos no item Construção,onde se discutem reflexos da existência de caixa de falha na fundação,no projeto da barragem.

 

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Fig.4.  Seção transversal da barragem principal

VERTEDOURO

       O vertedouro está situado na ombreira esquerda da barragem, tendo 10 m de largura. Constitui-se de um perfil Creager, com soleira na cota 1.026,00. Sobre o vertedouro e apoiada nos seus muros laterais foi construída uma ponte, com vão de 10m. A calha do vertedouro desce a ombreira obliquamente ao eixo da barragem até o leito do rio, onde foi prevista uma bacia de dissipação.

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Fig. 5 - planta e seção do vertedouro

TOMADA D'ÁGUA

       A tomada d'água, localizada próximo à ombreira esquerda, é constituída de uma galeria com duas células de diâmetro igual a l,55 m e torre de comando, que dá acesso às válvulas da tomada d'água. No interior das galerias foram instaladas as tubulações de descarga.

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Fig. 6 - Seção da tomada d´água - Travessia do " Gouge" e detalhes

 BARRAGEM AUXILIAR

       Em uma depressão topográfica existente na margem esquerda foi construída uma barragem auxiliar, com altura máxima de 7 m e 300 m de extensão.

 BARRAGEM DE DERIVAÇÃO

     A fim de atender à demanda de água para o projeto de irrigação, foi construída uma barragem de derivação em concreto, tipo gravidade, com um comprimento total de 38,50 m e uma deflexão de 480 em seu eixo na estaca 0 + 4,3 m. O comprimento do trecho não vertente, onde estão posicionadas as tubulações da tomada'água, é de 9,60 m, enquanto o trecho vertedouro possui uma extensão de 21,50 m, incluindo o muro lateral esquerdo, que tem espessura de 0,50 m. A tomada d'água é constituída de duas tubulações com diâmetro de l m, com vazão de 4,64 m³/s , de forma a melhor atender à operação do sistema de irrigação. A função do barramento é elevar o nível da água para propiciar a sua entrada nas tubulações da tomada d'água, deixando também uma vazão remanescente para o rio Brumado, a jusante da barragem de derivação. Com o objetivo de diminuir a altura do barramento, adotou-se uma lâmina d'água de 0,50 m acima da geratriz superior das tubulações da tomada d'água e projetou-se um dispositivo antivórtice, que consiste na colocação de uma placa de aço com dimensões de 1,60 m x 2,00 m, apoiada na geratriz superior do tubo.

CONSTRUÇÃO

       A construção da barragem de acumulação foi iniciada em 26.07.77 e concluída em 1983 pela firma EIT - Empresa Industrial e Técnica S.A., contratada pelo DNOCS.

       Em 1987 foi concluída, também pela firma EIT, uma barragem de derivação, construída para atender à demanda de água do projeto de irrigação, situada a jusante do salto de Brumado, já no município de Livramento do Brumado. O projeto da barragem de derivação foi reformulado pela firma GEOTÉCNICA S.A, contratada pelo DNOCS.

       Em 1967 foram iniciados os trabalhos de escavação da fundação da galeria e das trincheiras, bem como de tratamento das fundações, baseados no projeto da firma GEOTÉCNICA S.A. Durante a escavação, foi detectada a ocorrência de uma falha geológica, transversal ao eixo da barragem, proveniente de antigos movimentos tectônicos e preenchida com solo argiloso, possuindo alto teor de umidade e elevado índice de vazios. Proveniente das alterações de intrusões micáceas, este solo de aparência argilosa foi considerado como sendo "gouge", possuindo baixa densidade, decorrente, ao que tudo indica, de uma metamorfose geológica, seguida de um aumento de volume que causou um elevado índice de vazios, da ordem de 120%. A falha possui cerca de 50 m de largura na parte superior e aprofunda-se até 20 m, disposta segundo um ângulo de 3Oo em relação ao eixo da barragem. Constituiu o mais sério problema  enfrentado durante a execução da barragem, provocando a interrupção dos trabalhos de construção por mais de 10 anos, para novos estudos, análise e reformulação do Projeto Executivo. Somente em 1977 foi reiniciada a construção, com base em um novo projeto, elaborado pela RODIO S.A., considerando a presença da falha e após profundas análises sobre o  "gouge". Ensaiado em laboratório, este material foi classificado como variando entre MH e ML. Testes de difração por raios x indicaram um "mineral do grupo das micas" a "mineral do grupo das caulinitas", concluindo-se, pois, por um solo micáceo, caulinítico, oriundo de uma intemperização provocada, em parte, pelo esmagamento decorrente do movimento das paredes quartzosas e metareníticas. Foram feitos ensaios de resistência à penetração na zona do "gouge", a profundidades entre 10 m e 13 m. Os resultados variaram em torno de 4 golpes/30 cm, característica esta de materiais de baixa resistência, possuindo uma capacidade de carga em torno de O,25 a O,75 kg/cm². Nas vizinhanças do local da tomada d'água, as perfurações indicaram a presença de materiais argilosos, variando de 25 a 56 golpes/30 cm, permitindo constatar que, no local, o berço de quartzito a jusante estava mais elevado, reduzindo a espessura do material gouge".

      A escavação da falha foi iniciada com a retirada do material "gouge" a partir da seção 12, próximo ao canal de desvio do rio, quando foi verificada a ocorrência de uma apreciável afluência d'água, tornando complicada a operação de escavação. Foi traçado então um novo plano para a retirada do 11 gouge", a partir da estaca 22, à esquerda do local da tomada d'água. As escavações tinham como orientação atingir um solo que oferecesse uma resistência à penetração mínima de 10 golpes/30 cm. As escavações variaram entre l0 m e 15 m, visualizando-se em toda a sua configuração a falha geológica.

       Para preenchimento da falha foi utilizado material de alta permeabilidade, compactado em torno da umidade ótima e com grau de compactação mínimo igual a 102%, para a zona do "gouge" situado a jusante até o começo do filtro horizontal. O material disponível na região foi uma areia variando entre média e fina, com 3% passando na peneira 200, em camadas de O,40 m, compactadas com um rolo vibratório de 25 t. A partir dessa zona para o lado da ombreira direita, o preenchimento foi executado com material impermeável, de modo a se evitarem possíveis fugas através da fundação.

       Após escavada a falha, procedeu-se a uma modificação do projeto em planta, de modo que o novo eixo deixasse a falha a jusante do final do tapete horizontal. Tal procedimento visou contornar o problema que se teria com o preenchimento da falha com dois tipos de materiais, segundo a situação da falha em relação ao eixo da barragem. Assim, a partir da seção 16, deu-se uma curvatura ao eixo e a falha passou a ocupar a zona próxima ao pé do talude de jusante, ao longo de toda a barragem. Para evitar o aparecimento de perigosos gradientes hidráulicos com o deslocamento do eixo para montante, devido a distância entre a zona de  randon" e o material permeável de preenchimento da falha, foi escavada uma trincheira a montante e preenchida com material impermeável compactado.

       No sentido de combater possíveis fugas d'água através do quartzito fraturado, foi feito o tratamento da fundação por meio de injeções de cimento, segundo linha de furos profundos orientados de modo a interceptar o maior número de falhas possíveis, procurando dirigi-lo segundo a orientação geológica, inclinando-os para montante. Foi testada a resistência da rocha à compressão através de ensaios, bem como retiradas também amostras integrais para análise e interpretação do comportamento do maciço rochoso.

       Para controle do desempenho da barragem, foi projetada uma instrumentação em três seções: uma principal, próxima à seção de altura máxima, e duas secundárias. A instrumentação projetada tem por objetivo o controle de: deformações e deslocamentos, pressões neutras e pressão total.

   Além dessas seções, tendo em vista a passagem da tomada d'água por sobre a falha, o que motivou certos cuidados no projeto, previu-se igualmente sua instrumentação, com vistas a observações de possíveis recalques diferenciais entre módulos de concreto da galeria da tomada d'água.

    O deslocamento horizontal no interior do maciço é medido através de tubos de inclinômetros Digilit 50306, ancorados na rocha de fundação, enquanto os movimentos verticais são medidos com extensômetros magnéticos e placas telescópicas.

    As poropressões na fundação são medidas através de piezômetros de tubo aberto, tipo Casagrande, instalados a 8 m e 18 m abaixo da superfície de fundação. Estes piezômetros situam-se, respectivamente, a meia altura e 2 m abaixo da cortina de injeções.

    No corpo da barragem e dentro da falha foram instalados piezômetros Bishop de tubulação dupla, com painéis de leitura com manômetros Bourdon instalados em casa de instrumentos, ao pé do talude de jusante.

    Especial cuidado foi dedicado na observação do comportamento da galeria da tomada d'água no ponto de travessia do "gouge", sendo instalados pinos para controle de abertura de juntas, placas para controle de recalque e células pneumáticas para medida de pressão total no contato estrutura-aterro.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

         ALMEIDA, Luiz F. Contreiras. Exposição de motivos; solicitação de recursos para conclusão da barragem do Brumado.                Salvador,  DNOCS, 1980.4 p.

 CARVALHO, Luiz Hernani de. Brumado dam a peculiar foundation problem. ln: INTERNATIONAL CONGRESS ON  LARGE             DAMS, 13, New Delhi, 1979. Transactions ... New Delhi, lnternational Commission on Large Dams, 1979. v.4. p.         139 - 48.

 CARVALHO, Luiz Hernani de & VASCONCELOS, Marco Antônio H. Barros. lnstrumentação de interface fundação                        heterogênea e aterro da barragem do Brumado.

 SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS, 13, Rio de Janeiro, 1980. Anais ... Rio de Janeiro, Comitê  Brasileiro de         Grandes Barragens, 1980. v. 2. p. 319 - 38.

         DNOCS/GEOTÉCNICA. Perímetro Irrigado do Brumado; projeto executivo da obra de captação. Salvador, 1985. v. 1.

         DNOCS. 4. D. R. Barragem do Brumado, relatório final de execução. S.n.t.

         DNOCS/RODIO S.A. Brumado; reformulação do Projeto Executivo. S.I. 1976.

 Brumado; reformulação do Projeto Executivo, 2º  relatório. Rio de Janeiro, 1975. 18 

HOLTZ, Wesley G. Relatório de Consultoria. Rio de Janeiro, 1977

Relatório de engenharia S. I., 1980. 11 p.

Relatório Técnico S. I.,  1978. 5 p.

         MONTEIRO, Horácio Pinheiro. Considerações geológicas e geotécnicas sobre o local selecionado para  implantação do                    açude público Brumado. Salvador,  DNOCS, 1973.

 Relatório sobre o andamento da construção da Barragem do rio Brumado. Salvador, DNOCS, 1977. 5 p.

CARACTERÍSTICA TÉCNICAS
CAPACIDADE

105.000.000m³

COTA DA SOLEIRA 1.026,00
LOCALIZAÇÃO Rio de Contas-Ba VOLUME DE ESCAVAÇÃO 125.000m³
SISTEMA/SUBSISTEMA Rio de contas VOLUME DA ESTRUTURA 14.910m³
RIO BARRADO Brumado

TOMADA D´ÁGUA

 
ÁREA DA BACIA HIDROGRÁFICA 256km² TIPO Galeria com Torre
ÁREA DA BACIA HIDRÁULICA 775ha COMPRIMENTO 230m
PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL 653mm DIMENSÃO DA SEÇÃO 2 tubos com O=1,55m
VOLUME  AFLUENTE ANUAL 64.900.000m³ DESCARGA 5m³/s
NÍVEL D´ÁGUA MÁXIMO 1.032,00 DISSIPAÇÃO A JUSANTE Válvula dispersoras
ÁREA IRRIGÁVEL 5.200ha

BARRAGEM AUXILIAR

 
PROJETO GEOTÉCNICA S.A TIPO Terra homogênia
CONSTRUÇÃO EIT-Empresa Industrial e Técnica S.A ALTURA MÁXIMA 7m

BARRAGEM PRINCIPAL

  EXTENSÃO PELO COROAMENTO 300m
TIPO Terra Homogênia LARGURA DO COROAMENTO 5m
ALTURA MÁXIMA COM FUNDAÇÃO 60m VOLUME DE ESCAVAÇÃO DA FUNDAÇÃO 27.000m³
EXTENSÃO PELO COROAMENTO 1.155m

BARRAGEM DE DERIVAÇÃO

 
LARGURA DO COROAMENTO 10m TIPO Gravidade em Concreto
COTA DO COROAMENTO 1.034,00 ALTURA DO TRECHO VERTEDOURO 1,75m
VOLUME DE ESCAVAÇÃO DA FUNDAÇÃO 466.041m³ ALTURA DO TRECHO NÃO VERTENTE 5,75m
VOLUME TOTAL DO MACIÇO 2.866.041m³ COMPRIMENTO DO TRECHO VERTEDOURO 21,50m
VOLUME DE TERRA 2.616.041m³ COMPRIMENTO DO TRECHO NÃO VERTENTE 17m
VOLUME DE ENROCAMENTO 250.000m³ LÂMINA MÁXIMA 3,50m

VERTEDOURO

  DIMENSÃO DA SEÇÃO DA TOMADA D´ÁGUA 2 tubos com O=1,00m
TIPO Lâmina Livre COTA DO NÍVEL D´ÁGUA OPERACIONAL 586,00
LARGURA DA SOLEIRA 10m COTA DO NÍVEL MÁXIMO 589,00
LÂMINA MÁXIMA 6m COTA DA GERATRIZ INFERIOR DA TUBULAÇÃO DA TOMADA D´ÁGUA 584,00
REVANCHE 8m VAZÃO DE PROJETO 291m³/s