UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA AGRÍCOLA

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA AGRÍCOLA DIMENSIONAMENTO DE UMA PEQUENA BARRAGEM DE TERRA PARA IRRIGAÇÃO NO CAMPUS HENRIQUE SANTILLO DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS - UEG Flávio Ribeiro Correia ANÁPOLIS-GO 2014

2 FLÁVIO RIBEIRO CORREIA DIMENSIONAMENTO DE UMA PEQUENA BARRAGEM DE TERRA PARA IRRIGAÇÃO NO CAMPUS HENRIQUE SANTILLO DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS - UEG Trabalho de conclusão de curso apresentado a Universidade Estadual de Goiás UnUCET, para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Agrícola. Área de Concentração: Estruturas Hidráulicas Rurais Orientador: Prof. MSc. Neander Berto Mendes ANÁPOLIS-GO 2014

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4 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pela vida, saúde, paz, sabedoria e persistência para vencer mais essa etapa. Agradeço aos meus pais, José e Eleny, pelo amor, carinho e pelo apoio em tudo na minha vida. Em especial agradeço o tio Antônio José e a tia Maria pelo cuidado e grande apoio durante todos esses anos de graduação. A toda minha família por incentivar e acreditar nessa conquista. A minha namorada pelo amor, companheirismo, dedicação e conselhos. Ao meu irmão e minha cunhada pela força e apoio. Ao Prof. MSc. Neander Berto Mendes pela paciência, orientações e ensinamentos. Ao Prof. MSc. Ródney Ferreira Couto pela amizade e apoio durante a vida acadêmica. Ao Gustavo Henrique Mendes pela prontidão e paciência em me ajudar na realização desse trabalho. Aos meus primos que considero como irmãos: Andrea, Fausto, Fernando, Fabiana e Wilian pelo carinho e ajuda em todos os momentos que precisei. Aos meus amigos Bruno Palma, Carol, Carlos Antônio, Elson, Erik, Flávio Henrique, Kari, Laiz, Mateus, Neyber, Pâmella e Raquel, pelo convívio, troca de experiências e os bons momentos que passamos juntos durante o curso. A Universidade Estadual de Goiás pela formação acadêmica adquirida e a todos os professores do curso de Engenharia Agrícola pela contribuição para o meu crescimento pessoal e profissional. A todos, minha enorme gratidão. iii

5 Feliz o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire conhecimento; porque melhor é o lucro que ela dá do que o da prata, e melhor a sua renda do que o ouro mais fino. Pr 3: iv

6 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS... vii LISTA DE TABELAS... viii RESUMO... ix 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS REVISÃO BIBLIOGRÁFICA RECURSOS HÍDRICOS TIPOS DE BARRAGEM BARRAGEM DE TERRA Elementos de uma barragem de terra BACIA HIDROGRÁFICA Tempo de concentração Intensidade de precipitação Estimativa da produção hídrica Estimativa da vazão de projeto EXTRAVASOR DESARENADOR COMPACTAÇÃO DO SOLO IRRIGAÇÃO Irrigação por pivô central MATERIAL E MÉTODOS DADOS DO PROJETO DIMENSIONAMENTO DA BARRAGEM Produção hídrica da bacia Vazão necessária Balanço hídrico Altura da barragem v

7 4.2.5 Volume de amortecimento Vazão máxima Extravasor Desarenador Bacia de dissipação RESULTADOS E DISCUSSÕES BARRAGEM DE TERRA SISTEMA EXTRAVASOR DESARENADOR CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS vi

8 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 - Pequena barragem de terra FIGURA 2 - Representação esquemática dos elementos básicos de uma barragem de terra. 14 FIGURA 3 - Bacia Hidrográfica FIGURA 4 - Área irrigada por pivô central FIGURA 5 - Pivô central FIGURA 6 - Campus Henrique Santillo FIGURA 7 - Curva de permanência de vazões FIGURA 8 - Relação cota x volume acumulado FIGURA 9 - Bacia de dissipação do tipo III FIGURA 10 - Seção transversal da barragem FIGURA 11 - Linha de saturação FIGURA 12 - Bacia de dissipação vii

9 LISTA DE TABELAS TABELA 1 - Cotas, área, volume entre curvas e volumes do reservatório TABELA 2 - Velocidades limites, em função do material das paredes do canal TABELA 3 - Coeficientes de rugosidade (C) de Hazen-Wiliams TABELA 4 - Balanço hídrico do Córrego Barreiro: Vazão média (QMÉDIA), Volume de água que chega na barragem (VTo), Volume de saída da água (VDo) e Volume mínimo acumulado do reservatório (VA) TABELA 5 - Vazão escoada pelo extravasor viii

10 RESUMO As barragens de terra são obras utilizadas desde os tempos mais remotos, e apresentam muitas vantagens em comparação com estruturas equivalentes em betão e são mais apropriadas para explorações agrícolas ou outras situações no meio rural. As barragens são construídas para armazenar água, usada em maior quantidade fora da época de chuvas principalmente para irrigação, abastecimento de água potável, aproveitamento hidrelétrico e navegação. Apesar de ser uma obra simples, que utiliza material natural local e de pouca manutenção é preciso ter um profissional habilitado para garantir a segurança, pois, o rompimento pode provocar sérios danos à jusante. Diante disso, o trabalho teve como objetivo dimensionar uma barragem de terra para irrigação em um curso d água na área do Campus Henrique Santillo da Universidade Estadual de Goiás UEG, tendo como finalidade servir de apoio para aulas práticas e projeto de pesquisa científica do curso de Engenharia Agrícola. O sistema de irrigação foi por pivô central, capaz de irrigar 20 hectares com uma lâmina bruta de 10 mm/dia durante 20 horas por dia. A bacia hidrográfica foi delimitada a partir de dados de imagem SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Como resultado a barragem apresentou uma altura no nível normal de 9 m, uma altura do extravasor de 1,5 m e uma altura de folga de 1,5 m, sendo a altura total de 12 m. A largura da crista foi de 7 m, o que possibilita ser usada como estrada, e a largura de fundo de 67 m. Foi adotado um desarenador de concreto com diâmetro de 80 cm. O sistema extravasor foi um canal retangular de concreto com paredes de 1,5 m de altura d água e largura de 3,06 m, tendo ao seu final uma estrutura de dissipação de energia. Palavras-chave: Bacia hidrográfica, Córrego Barreiro, Estrutura hidráulica. ix

11 1 INTRODUÇÃO A água é um recurso natural de grande importância para o homem, pois sua utilização é indispensável em qualquer atividade (LOPES et al., 2008). O barramento de cursos d água para a formação de lagos artificial constitui uma das mais antigas técnicas de aumentar as disponibilidades hídricas para atendimento de demandas por águas pelas sociedades. São dotadas de mecanismos de controle com a finalidade de obter a elevação do nível de água ou criar um reservatório de acumulação de água ou de regularização de vazões (ATLAS DIGITAL DAS ÁGUAS DE MINAS, 2011). Lopes et al. (2008) afirma que é preciso haver uma autorização dos órgãos competentes com base em comprovação de que a obra será de interesse público ou que favorecerá o desenvolvimento social da região. É preciso, também, haver comprovações de que a construção da barragem será conduzida seguindo critérios técnicos adequados que resultarão em uma barragem eficiente, segura, sem riscos de arrombamentos e dentro das normas de preservação do meio ambiente. Em áreas rurais utiliza-se a construção da barragem de terra para uma série de finalidades, destacando-se a irrigação, seguida de: abastecimento da propriedade, criação de peixes, recreação, embelezamento, bebedouro, elevação de água por bombeamento e outros (CARVALHO, 2008). A construção de barragens de terra em propriedades agrícolas tem sido estimulada para possibilitar aumento da produtividade agrícola por meio da irrigação e da produção de proteína animal por meio da piscicultura (SILVA et al., 2007). Para Bernardo (2006), a irrigação é uma técnica milenar que nos últimos anos tem-se desenvolvido acentuadamente, apresentando equipamentos e sistemas para as mais distintas condições. A irrigação não deve ser considerada isoladamente, mas sim como parte de um conjunto de técnicas utilizadas para garantir a produção econômica de determinada cultura, com adequado manejo dos recursos naturais. A construção de uma barragem de terra no Campus Henrique Santillo, capaz de disponibilizar água durante todo o ano para abastecer um pivô central de irrigação, pode trazer grandes benefícios para o curso de graduação e o programa de mestrado de Engenharia Agrícola. O pivô central em funcionamento pode ser usado em: demonstrações para os alunos do programa conhecendo a UEG, aulas práticas, pesquisa de iniciação científica e pesquisa de pós-graduação. 10

12 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Dimensionar uma barragem de terra para irrigação no Campus Henrique Santillo da Universidade Estadual de Goiás-UEG. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Dimensionar as estruturas hidráulicas da barragem (extravasor, desarenador e dissipadores de energia); Dimensionar a largura da crista para que o aterro possa ser utilizado como estrada; Delimitar a bacia hidrográfica usando o programa ArcGIS

13 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 RECURSOS HÍDRICOS A água representa insumo fundamental à vida, configurando elemento insubstituível em diversas atividades humanas, além de manter o equilíbrio do meio ambiente (SETTI et al., 2001). Para Nieweglowskin et al. (2010), os recursos hídricos são destinados a múltiplas formas de uso, sendo indispensáveis a um largo espectro das atividades humanas, entre os quais se destacam o abastecimento público e industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica e as atividades de lazer e recreação, bem como a preservação da vida aquática. As atividades humanas, sem exceção, necessitam dos recursos hídricos para sua efetivação. Conforme FAO (2011), em muitas partes do mundo, os benefícios financeiros derivados do cultivo da terra são raramente suficientes para permitir a construção de estruturas de betão caras e tecnologicamente avançadas para o armazenamento de águas, quer no leito quer fora do leito, e a alternativa é normalmente uma barragem de terra ou açude simples. Barragens de aterro apresentam muitas vantagens em comparação com estruturas equivalentes em betão e são as mais apropriadas para explorações agrícolas ou outras situações no meio rural. 3.2 TIPOS DE BARRAGEM De acordo com Carvalho (2008), barragens são estruturas construídas para o represamento da água e tem diversas finalidades, como por exemplo, irrigação, sendo a classificação feita em função do tipo de construção e material empregado: Barragens de gravidade: possui uma forma triangular típica e estabilidade garantida pelo peso próprio da estrutura; Barragens em arco: possui estrutura delgada e em arco, de concreto, apoiada em ombreiras e fundações rochosas; Barragens de contrafortes: utiliza lajes de sustentação (contrafortes) ao longo do corpo da barragem; 12

14 Barragens de terra: possui maciço constituído por solos compactados em camadas sucessivas, com sua estabilidade garantida pelo próprio peso da estrutura. 3.3 BARRAGEM DE TERRA Segundo FAO (2011) as barragens de terra são estruturas simples compactadas (Figura 1) que dependem da sua massa para resistir ao deslizamento e tombamento e são encontradas em todo o mundo. FIGURA 1 Pequena barragem de terra. Fonte: COOPERAFI (2012). Apresentam vantagens como: utilização de materiais naturais locais, projetos simples, menores investimentos, fundações menos exigentes devido a bases largas e, são mais adequadas para áreas onde existem movimentos do solo do que as estruturas mais rígidas. Porém existem algumas desvantagens como: são mais susceptíveis a danos ou destruição com passagem de água corrente sobre ou batendo contra ela, vertedores de difícil construção e projeção, fragilidade se não compactada adequadamente e uniformemente e, necessitam de manutenção contínua evitando erosões, infiltrações e danos diversos. De acordo com Matos et al. (2003), apesar de ser a construção de barragens de terra uma obra relativamente simples, que se utiliza de materiais de baixo custo, torna-se imprescindível a observação das normas fundamentais de segurança que tal construção exige, evitando, assim, riscos desnecessários para a população e o meio ambiente. 13

15 3.3.1 Elementos de uma Barragem de Terra Segundo Carvalho (2008), para um melhor entendimento de uma barragem de terra alguns componentes precisam ser apresentados (Figura 2). FIGURA 2 - Representação esquemática dos elementos básicos de uma barragem de terra. Fonte: Carvalho (2008). ATERRO: é o maciço, ou seja, é a estrutura com a função de reter a água; ALTURA: é a distância vertical entre a superfície do aterro e a parte superior; BORDA LIVRE OU FOLGA: distância vertical entre o nível da água e a crista do aterro, quando a represa estiver cheia; TALUDES: são as faces laterais do aterro, sendo o de montante aquele que está em contato com a água, e o de jusante aquele que está do lado seco da barragem; CRISTA: é a parte superior do aterro; ESPELHO D ÁGUA: superfície d água acumulada no reservatório; BASE OU SAIA DO ATERRO: projeção dos taludes de montante e jusante; 14

16 CUT-OFF: vala construída no eixo da barragem e preenchida com terra de boa qualidade devidamente compactada; NÚCLEO: construído no centro do aterro para diminuição da infiltração; EXTRAVASOR OU VERTEDOURO: estrutura com a finalidade de escoar o excesso de água da represa; DESARENADOR: também conhecido como tubulação de fundo, tem a função de controle do nível da represa e garantir o escoamento à jusante; DISSIPADOR DE ENERGIA: tem a função de diminuir a energia cinética da água, ao voltar ao seu leito natural. Antes de projetar uma barragem de terra, é necessário levantar uma série de dados prévios: características da bacia hidrográfica, topografia do terreno, distância de transporte das áreas de empréstimos até o local de construção da barragem, quantidade e qualidade dos materiais construtivos, fluviometria, dados hidrológicos, tipo de solo e outros. 3.4 BACIA HIDROGRAFICA Bacia hidrográfica ou bacia de contribuição de uma seção de um curso de água é a área geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo, atinge a seção considerada (PINTO et al., 1976). De acordo com Garcez e Alvarez (1988) também pode-se conceituar bacia hidrográfica como sendo uma área definida e fechada topograficamente num ponto do curso de água, de forma que toda vazão afluente possa ser medida ou descarregada através desse ponto e ainda pode se considerar sinônimo de bacia hidrográfica os seguintes termos: bacia de captação, bacia imbrífera, bacia coletora, bacia de drenagem superficial, bacia hidrológica e bacia de contribuição (Figura 3). 15

17 FIGURA 3 - Bacia Hidrográfica Fonte: Geo Conceicao (2011) Tempo de concentração Define-se como tempo de concentração o tempo necessário para que toda a bacia hidrográfica esteja contribuindo com a água sobre ela precipitada, desde o início da chuva, para uma determinada seção do curso de água ou da superfície da bacia objeto de análise. Dessa forma, o conhecimento do tempo de concentração é fundamental para a determinação da máxima vazão que estará contribuindo para um determinado local da bacia após o início da chuva (SILVA et al., 2007) Intensidade de precipitação Segundo Carvalho (2008), é a quantidade de chuva que cai por unidade de tempo. Está relacionado ao tamanho da bacia: uma chuva de grande intensidade ocorre em áreas pequenas e tem curta duração, já, chuvas que cobrem extensas áreas tem grande duração e são de baixa intensidade. A intensidade de precipitação é fornecida por pluviógrafo que registra a altura de precipitação em função do tempo. A partir de uma série histórica destes valores e, utilizandose de processos estatísticos, pode-se estimar o valor da intensidade de precipitação possível de ocorrer dentro de um tempo (frequência) e com uma determinada duração. 16

18 3.4.3 Estimativa da produção hídrica da bacia É de fundamental importância, especialmente no caso de construção de barragens, o conhecimento da vazão que é produzida pela bacia. Em se tratando de bacias médias ou grandes, a produção hídrica pode ser obtida, para um determinado período, em séries históricas, as quais, por sua vez, são, normalmente, obtidas em curvas chave dos cursos d água principais. No caso de pequenas bacias, não se dispõem de dados de vazão: quando existentes, a quantidade é pequena, não constituindo, ainda, uma série histórica. Na grande maioria das vezes, a construção de pequenas barragens envolve pequenas bacias hidrológicas para as quais não se tem nenhum registro de vazão. Nestes casos lança-se mão da translação de dados a partir do conhecimento da produção hídrica de bacias vizinhas, consideradas homogêneas, ou da bacia maior, para as quais se tem registros, à qual está inserida a área em estudo (CARVALHO, 2008) Estimativa da vazão de projeto Os estudos hidrológicos a serem realizados na bacia onde se deseja construir a barragem compreendem, basicamente, a caracterização e a definição do regime fluviométrico do rio, com determinação da vazão normal e, quando possível, da vazão de enchente ou de cheia (MATOS et al., 2003). De acordo com Tucci et al. (2004) a estimativa das vazões máximas possui importância fundamental na determinação dos custos e da segurança dos projetos de engenharia, servindo de base para a aplicação de medidas de ordem estrutural e não estrutural visando o controle e atenuação das cheias. Para Carvalho (2008) a vazão máxima ou vazão de projeto representa um dado de crucial importância, pois dela depende o dimensionamento da obra. A metodologia para sua estimativa depende da quantidade e qualidade das informações hidrológicas disponíveis. Diversas equações foram ajustadas para várias regiões do planeta, e, o uso destas deveria se restringir aos locais para os quais foram ajustadas. Entretanto, as equações são largamente utilizadas, em razão, principalmente, da falta de dados disponíveis locais para uso de outros métodos (CARVALHO, 2008). 17

19 3.5 EXTRAVASOR De acordo com Matos et al. (2003), a água que chega em excesso a açudes e represas pode ser oriunda de duas fontes: vazão normal, que ocorre após enchimento do reservatório, para dar passagem à água de rios ou riachos perenes, e vazão de enchentes. O excesso de água devido às vazões normal e de enchente deve ser eliminado pelo extravasor, também denominado sangradouro, vertedouro, vertedor, descarregador de superfície e ladrão. A cinética associada ao escoamento d água à jusante de diversas estruturas hidráulicas, os vertedores, por exemplo, pode chegar a níveis muito elevados. Esta excessiva energia cinética pode exercer ações distribuidoras, tanto na própria estrutura como também no corpo natural receptor das águas. Torna-se então necessário prever a construção de estruturas dissipadoras de energia, destinadas a compatibilizar a velocidade do escoamento com as características de resistência do meio físico a jusante (BAPTISTA et al., 2003). 3.6 DESARENADOR Haverá momentos em que será necessário fazer o esvaziamento da represa, e isto será feito por meio de uma tubulação, com dispositivo para abertura e fechamento da água (registro ou comporta), chamada de desarenador (LOPES et al., 2008). O desarenador, também denominado tubulação de fundo, tem a finalidade de promover o controle do nível do reservatório, eliminação dos depósitos do fundo, esvaziamento da represa e escoamento da vazão mínima ou ecológica (CARVALHO, 2008). Ele deverá ser instalado na parte de baixo do maciço de terra, bem próximo à parte mais profunda da represa (LOPES et al., 2008). 3.7 COMPACTAÇÃO DO SOLO De acordo com Vargas (1977), a compactação é um processo mecânico, pelo qual se procura, por aplicação de peso ou apiloamento, reduzir os vazios do solo. A construção de aterros é das obras de terra, a que mais exige o estudo da compactação. Isto é, o processo pelo qual se comunica ao solo não só a densidade e resistência como também, e principalmente, estabilidade. 18

20 Alguns ensaios realizados em laboratório mostram que qualquer índice de resistência de um solo decresce com o aumento da umidade, desde que o solo não seja previamente saturado; no momento que esse solo saturar-se sua resistência cairá a níveis muito baixos. Portanto, os aterros bem compactados não serão necessariamente aqueles que apresentam grande resistência, e sim aqueles cuja resistência é estável independente das estações climáticas do ano. Esta condição é alcançada quando a densidade é máxima, situação em que a umidade do solo é dita ótima. Para fazer uma boa compactação, é necessário especificar o grau de compactação, a umidade do solo a ser compactado e o equipamento a ser utilizado (energia de compactação). 3.8 IRRIGAÇÃO Denomina-se irrigação o conjunto de técnicas destinadas a deslocar a água no tempo ou no espaço para modificar as possibilidades agrícolas de cada região. A irrigação visa corrigir a distribuição natural das chuvas (LIMA et al., 1999). No conceito antigo, a irrigação era vista como uma técnica que visava basicamente à luta contra a seca. Em uma visão mais atual, dentro do foco empresarial do agronegócio, a irrigação é uma estratégia para elevar a rentabilidade da propriedade agrícola por meio do aumento da produção e da produtividade, de forma sustentável (preservando o meio ambiente) e com maior geração de emprego e renda, com enfoque nas cadeias produtivas (BERNARDO et al., 2006). Antes de adquirir qualquer equipamento, ou construir qualquer estrutura para irrigação, deve-se primeiro determinar se há necessidade de irrigar a cultura naquele local e se é possível irrigar (EMBRAPA, 2012). É importante ter em mente a importância da agricultura irrigada, que apresenta muitas vantagens, destacando-se a maior produção (mais de um plantio por ano), produtividade (melhores condições de desenvolvimento da cultura) e geração de empregos permanentes com os menores níveis de investimento comparativamente a outros setores da economia, promovendo o aumento da renda e a diminuição do êxodo rural e melhorando sensivelmente as condições de vida dos produtores e suas famílias. Informações referentes às regiões onde foi implantada a agricultura irrigada indicam mudanças socioeconômicas importantes, como: criação de empregos diretos, aumento da renda per capita, crescimento considerável da demanda de bens de consumo e serviços, com 19

21 aumento de estabelecimentos comerciais e industriais e do emprego nestes setores, diminuição do êxodo rural e melhoria nas condições de saúde, educação, habitação e lazer dos irrigantes (BERNARDO et al., 2006) Irrigação por pivô central Conforme Gondim et al. (2004), o pivô consiste, fundamentalmente, de uma tubulação metálica, onde são instalados os aspersores, que gira continuamente ao redor de uma estrutura fixa. Os aspersores, que são abastecidos pela tubulação metálica, dão origem a uma irrigação uniformemente distribuída sobre uma grande superfície circular (Figura 4). FIGURA 4 Área irrigada por pivô central. Fonte: ARTHUS-BERTRAND (2013). Para Testezlaf (2011), irrigação por pivô central apresenta uma característica específica de aplicação de água, pois as taxas de aplicação variam ao longo da linha lateral devido ao intervalo de tempo que a água é aplicada, por unidade de comprimento da lateral, diminuir ao longo do pivô para o anel externo. No anel externo do pivô a velocidade de deslocamento das torres é máxima e, como a velocidade angular é constante, o tempo de aplicação diminui nesta área. Para que seja mantida a mesma lâmina bruta aplicada ao longo de toda a área, deve-se aumentar a taxa de aplicação instantânea neste anel externo. Na parte interna do pivô, perto do ponto central, a velocidade das torres é menor, o que ocasiona uma diminuição do tempo de aplicação, portanto, para manter a lâmina bruta aplicada constante a taxa de aplicação deve diminuir. 20

22 Dessa forma a taxa de aplicação deve ser progressivamente mais alta quando se caminha para a parte externa do pivô. De acordo com Bernardo et al. (2006), o sistema de irrigação por pivô central apresenta vantagens e desvantagens em relação ao sistema tradicional de irrigação por aspersão. As principais vantagens são: Economia de mão de obra; Economia de tubulações, pois, quando se usa água subterrânea, a linha principal não é utilizada; Manutenção do mesmo alinhamento e a mesma velocidade de movimentação em todas as irrigações; Após completar uma irrigação, o sistema estará no ponto inicial para começar outra; Boa uniformidade de aplicação, quando bem dimensionado; As principais desvantagens são: É difícil muda-lo de área, para poder aumentar a área irrigada, por unidade de equipamento, quando o modelo é fixo; Perde 20% da área, aproximadamente (com um raio de 400 m, irriga 50 a 54 de cada 64 ha); Possui alta intensidade de aplicação, na extremidade do pivô, geralmente variando entre 40 e 140 mm/h para os pivôs com aspersores ou spray, e valores maiores do que esta faixa para pivôs com aplicação localizada; FIGURA 5 - Pivô central Fonte: PAULA e SILVA (2013). 21

23 4 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 DADOS DO PROJETO O projeto foi elaborado para construção de uma barragem de terra no Campus Henrique Santillo da Universidade Estadual de Goiás UEG, no município de Anápolis-GO, na micro bacia do Córrego Barreiro, cujas coordenadas geográficas são: S 16º W 48º A área do Campus é de 134 ha, 54 ares e 61 centiares (UEG, 2007). As principais edificações, estradas e vegetação são apresentadas na Figura 6. FIGURA 6 Campus Henrique Santillo. Fonte: UEG (2007). 22

24 A Secretaria Estadual de Meio Ambiente e de Recursos Hídricos SEMARH utiliza o nome de Córrego Barreiro, mas, no Plano Diretor de Anápolis, é denominado Córrego da Extrema. Para este trabalho foi adotado o nome de Córrego Barreiro, o mesmo utilizado pela SEMARH. Para delimitar a área da bacia hidrográfica a montante da barragem e gerar as curvas de nível, foi utilizada imagem SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) disponibilizada no site da Embrapa, na resolução de 90 x 90 m e com extensão espacial semelhante ao sistema de articulação cartográfico utilizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE (MIRANDA, 2005). O software utilizado para manipulação das imagens foi o ArcGIS 9.3 do ESRI. A área da bacia hidrográfica a montante da barragem é de 531 ha com declividade média de 3,8%. O curso d água do Córrego Barreiro da nascente até a barragem é de 807 m, com um declive de 1,98%. A vegetação da bacia é composta por: pastagem (34%), culturas permanentes (1%), capoeiras e matas (35%), culturas diversas (27%) e reflorestamento com eucalipto (3%). A barragem foi dimensionada para que a quantidade de água acumulada seja suficiente para um mini pivô central irrigar uma área de 20 hectares de culturas agrícolas com lâmina bruta de 10 mm/dia no meio ano, período chamado de seca. O tipo de solo predominante na bacia é argiloso, portanto há material suficiente e adequado para a construção do aterro. A barragem foi do tipo homogênea, constituída por argila, e o leito (fundação) da barragem e do reservatório é firme profundo e impermeável (argila rija). 4.2 DIMENSIONAMENTO DA BARRAGEM O dimensionamento das estruturas hidráulicas da barragem foi feito segundo a metodologia proposta por Carvalho (2008) Produção hídrica da bacia A vazão de referência para outorga e direito para o uso das águas de domínio do Estado de Goiás, de acordo com a Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos SEMARH no Art. 12, Capítulo II da Resolução 09/2005, é a vazão Q95. Está refere-se a 23

25 vazão com garantia de permanência de 95% do tempo, considerando a bacia de contribuição no ponto de captação onde a informação estiver disponível. Como a vazão de demanda ultrapassou a vazão outorgável, houve a necessidade de se construir a barragem para acúmulo de água. O Córrego Barreiro é considerado uma bacia hidrológica pequena, e por isso, não possui registro de medição de vazão suficiente para constituir uma série histórica. Devido à falta de registro de vazões do Córrego Barreiro, para a estimativa das vazões foi utilizada a translação de dados da bacia do Rio das Antas. O Córrego Barreiro pertence a sub bacia do Rio das Antas que possui maior dimensão e está inserida na área em estudo. Para o cálculo da translação de dados foram utilizadas as Equações 1 e 2: (1) (2) Em que: Q E = Vazão específica, L s -1 km²; Q BM = Vazão média da bacia maior, L s -1 ; A BM = Área da bacia maior, km²; Q B = Vazão da bacia em estudo, L s -1 ; A B = Área da bacia em estudo, km². Para o Rio das Antas foi obtido uma série histórica com trinta e seis anos de leituras diárias de vazão. O Rio das Antas possui uma área de drenagem de ha, e sua bacia é considerada a maior do município de Anápolis-GO (BRASIL, 2013). A partir dos dados diários de vazão, foram encontradas as vazões mínimas, médias e máximas mensal para os trinta e seis anos de medições da série histórica. Para o cálculo da Q 95, foram utilizadas as vazões mínimas mensais, da seguinte maneira: As vazões mínimas foram colocadas em ordem decrescente; Cada uma das vazões recebeu um índice de ordem (n), sendo que a maior vazão recebeu n = 1; 24

26 A cada ordem está associada uma frequência, dada por, onde N é o número total de vazões. A frequência indica a chance de a vazão ser igualada ou superada em um ano qualquer; E por fim determinou-se o tempo de retorno que é o inverso da frequência,. O tempo de retorno indica em quantos anos a vazão pode recorrer. A Q 95 foi à vazão que apresentou uma frequência de 95%; esta vazão foi de 0,865 m³/s para o Rio das Antas e para o Córrego Barreiro a Q 95 foi de 0,0206 m³/s. A curva de permanência das vazões foi elaborada a partir de vazões mínimas, médias e máximas e da frequência das vazões da série histórica. As curvas indicam a porcentagem de tempo em que um determinado valor de vazão foi igualado ou superado durante o período de observação. A curva de permanência para o Rio das Antas pode ser visualizada na Figura CURVAS DE PERMANÊNCIA DAS VAZÕES VAZÃO (m³/s) % 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% FREQÜÊNCIA VAZÕES MÍNIMAS VAZÕES MÉDIAS VAZÕES MÁXIMAS FIGURA 7 - Curva de Permanência das Vazões. Fonte: Elaborada pelo autor (2014). Ao construir uma barragem de terra, é necessário garantir uma vazão mínima à jusante, também chamada de vazão ecológica; para este trabalho foi utilizado à Q 7, 10. A Q 7, 10 é a vazão mínima com um tempo de recorrência de 10 anos e período mínimo de sete dias. Tal vazão pode ser entendida como o valor que pode se repetir, probabilisticamente, a cada 10 anos, compreendendo a menor média obtida em sete dias consecutivos. Assim, em cada ano da série histórica prossegue-se a análise das 365 vazões diárias. Selecionou-se, em cada ano, o período de sete dias consecutivos que resultou na menor média de vazão (média de sete valores). 25

27 Para o cálculo da Q 7, 10 foram utilizadas as vazões mínimas com um tempo de recorrência de 10 anos, da seguinte forma: As vazões mínimas foram colocadas em ordem crescente; Cada uma das vazões recebeu um índice de ordem (n), sendo que a menor vazão recebeu n = 1; A cada ordem está associada uma frequência dada por ; Determinou-se o tempo de retorno que é o inverso da frequência,. A Q 7, 10 foi à vazão que apresentou um tempo de retorno de 10 anos. Esta vazão foi de 0,865 m³/s para o Rio das Antas e para o Córrego Barreiro Q 7, 10 foi de 0,0206 m³/s Vazão necessária A vazão necessária para que a lâmina bruta de irrigação seja aplicada em toda área dentro do tempo foi calculada conforme a Equação 3: (3) Em que: = Vazão necessária, m³ h -1 ; Área= Área irrigada pelo pivô central, ha. Lâmina= Lâmina bruta de irrigação, mm dia -1 ; Tempo= Tempo de irrigação, horas dia -1 ; Balanço hídrico A capacidade mínima do reservatório é dada pelo déficit máximo acumulado entre os volumes de entrada (que chega ao reservatório) e de saída (necessário para atender a demanda). A irrigação tem sido atualmente, uma das razões mais frequentes para a construção de reservatórios. A demanda para irrigação, em muitas situações, tem sido alta, ultrapassando o valor máximo do manancial, restando, portanto, a alternativa de se construir barramentos para viabilizar o empreendimento da irrigação. 26

28 Para o balanço hídrico foram levadas em consideração as vazões médias mensais que chegaram até a barragem e as vazões de irrigação e mínima a ser garantida à jusante. O cálculo do volume total de água mensal de entrada no reservatório foi feito pela Equação 4: (4) Em que: V To = Volume de água entrada, (m³); = Vazão média mensal, (m³/h) D = Número de dias do mês. Equação 5: Para o cálculo do volume de água mensal de saída do reservatório foi utilizado a ( ) (5) Em que: V Do = Volume de água de saída, (m³); = 70% da vazão Q 7, 10, (m³/h); D = Número de dias do mês; Q I = Vazão de irrigação, (m³/h); T I = Tempo de irrigação diário, (h); Conhecendo-se o volume de entrada e de saída mensal do reservatório, foi possível fazer o balanço hídrico através da Equação 6: (6) 27

29 O balanço hídrico foi necessário para determinar o volume mínimo do reservatório, capaz de abastecer o sistema de irrigação durante todo o tempo de funcionamento e ainda garantir a vazão mínima de jusante Altura da barragem A altura da barragem foi dada em função do volume total de água a ser acumulada. Além da altura referente ao nível máximo de acumulação, foi previsto no dimensionamento a elevação que ocorre em épocas de intensas precipitações e ainda, uma altura referente à folga entre o nível máximo de água e a crista da barragem. Para o calculo da altura máxima da barragem foi utilizada a Equação 7: H (7) Em que: H =Altura máxima da barragem, m; h n = Altura da lâmina de água normal, m; h e = Altura da lâmina de água no extravasor, m; f = Altura da folga, m; A altura normal da barragem foi dada em função do volume mínimo do reservatório, obtido através do balanço hídrico. Através da área das curvas de nível foi encontrado em qual cota o volume de água armazenado iguala ou supera o volume mínimo do reservatório. A cota mínima do nível d água do reservatório foi de 1052, considerando a base da barragem na cota 1043, como pode ser visto na Tabela 1. 28

30 TABELA 1 Cotas, área, volume entre curvas e volumes para barragem do Córrego Barreiro COTA (m) ÁREA (m²) VOLUME (m³) VOLUME ACUMULADO (m³) VOLUME ÚTIL (m³) Fonte: Elaborada pelo autor (2014). O cálculo da largura da crista da barragem foi feito pela Equação 8: (8) Em que: Cr= Largura da crista, m; H=Altura máxima da barragem, m. A largura da crista de uma barragem deve ser sempre maior que 3 m, e, para que a crista possibilite o trânsito de veículos é necessário que sua largura seja no mínimo igual a 6m Volume de amortecimento Após uma chuva intensa, uma parte da água vai infiltrar no solo, outra evapora e a maior parte vai escoar superficialmente até chegar ao reservatório da barragem provocando sua elevação. Esta elevação do nível d água constitui no armazenamento de um volume de 29

31 Volume Acumulado (m³) água no reservatório, chamado de volume de amortecimento de cheia, que depois de certo tempo é restituído ao curso d água normal. Considerando uma altura máxima de água no extravasor de 1,5 m acima do nível normal, a água chegará a uma altura de 10,5 m na cota 1053,5. O volume de amortecimento calculado foi de m³, diferença dada pelo volume armazenado na altura máxima do extravasor e o volume acumulado até a altura normal da barragem na cota A Figura 8 mostra a relação cota x volume acumulado no reservatório Cota (m) FIGURA 8 Relação cota x volume acumulado. Fonte: Elaborado pelo autor (2014) Vazão máxima Para o Córrego Barreiro, o tempo de concentração foi calculado pela equação SCS Lag, sendo esta equação usada para áreas menores que 800 ha, conforme a Equação 9: ( ) (9) Em que: t c = Tempo de concentração, (min); L= Comprimento do talvegue, km; 30

32 S o = Declividade média do talvegue, m.m -1 ; CN = Número da curva; O CN é o número da curva de escoamento superficial; depende do uso e manejo da terra, tipo de solo, umidade do solo e condição hidrológica. A bacia hidrográfica em estudo apresentou condição hidrológica boa, com mais de 75% de área coberta por vegetação e solos que produzem escoamento superficial acima da média, portando o valor adotado para CN foi de 74,48. A intensidade de precipitação foi estimada de acordo com as grandezas intensidade, duração e frequência da precipitação de acordo com a Equação 10: (10) Em que: i = Intensidade de precipitação, (mm.h -1 ); T = Tempo de retorno, (anos); t = Tempo de duração da precipitação, (min); k, a, b, c = Parâmetros da Equação. Os parâmetros da Equação (intensidade-duração-frequência) utilizados foram para a cidade de Paracatu, Minas Gerais, de acordo com Carvalho (2008) estes valores são: k = 9099 a = 0,184 b = 49,164 c = 1,125 O período de recorrência ou tempo de retorno é o inverso da probabilidade de ocorrência deste fenômeno. O rompimento pode provocar perdas de vidas humanas, prejuízos ambientais e materiais. Para este trabalho foi escolhido um tempo de retorno de 1000 anos, visando aumentar a segurança. 31

33 Para encontrar a vazão máxima foi utilizado o método de McMath, aplicado em áreas maiores que 500 ha, conforme a Equação 11: (11) Em que: Q = Vazão máxima de escoamento superficial, m³ s -1 ; C = Coeficiente de escoamento superficial de McMath; = Intensidade média máxima de precipitação, mm h -1 ; A= Área da bacia de drenagem, ha; = Declividade média, mm Extravasor O sistema extravasor foi constituído por um canal retangular, tendo ao seu final uma estrutura de dissipação de energia com a mesma largura e também retangular onde foi instalada uma rampa com blocos de queda e blocos amortecedores a qual deságua em uma soleira vertedora provocando um ressalto hidráulico; toda estrutura foi construída em concreto armado. O canal foi dimensionado em função da vazão máxima escoada pelo extravasor. A vazão máxima foi calculada pela Equação 12: (12) Em que: = Vazão máxima escoada pelo extravasor, (m³.s -1 ); V ES = Volume escoado, (m³); tc = tempo de concentração da bacia, (h). O volume escoado foi encontrado através da Equação 13: 32

34 (13) Em que: V ES = Volume escoado, (m³); V E = Volume total que entra no reservatório, (m³); V A = Volume de amortecimento, (m³); O volume total que entra no reservatório foi encontrado através da Equação 14: (14) Em que: V E = Volume total que entra no reservatório, (m³); Q maxe = Vazão máxima que entra no reservatório, (m³.s -1 ); tb E = tempo de base de escoamento, (h). O tempo de base é o tempo necessário para que todo o volume de amortecimento escoe pelo extravasor. Para o cálculo do tempo de base de escoamento foi utilizada a Equação 15: (15) Em que: tb E = tempo de base de escoamento, (h). tc = tempo de concentração da bacia, (h). 16: A declividade do canal foi calculada pela fórmula de Manning, segundo a Equação { } (16) 33

35 Em que: i = Declividade do canal, (m/m); Q maxs = Vazão máxima escoada pelo extravasor, (m³.s -1 ); n = Coeficiente de rugosidade de Manning; A = Área de seção do canal, (m²); Rh = Raio hidráulico, (m). A largura de base foi calculada pela Equação 17: (17) Em que: b = base do canal, (m); A = Área de seção do canal, (m²); y = Altura da água no canal, (m); A altura de água no canal extravasor adotada foi de 1,5 m. A área da seção do canal foi calculada segundo a equação 18: (18) Em que: A = Área de seção do canal, (m²); = Vazão máxima escoada pelo extravasor, (m³.s -1 ); = Velocidade da água no extravasor, m/s. O valor da velocidade da água no extravasor foi de 8 m/s, compatível com o tipo de material usado na construção do canal. Os valores para as velocidades de escoamento são apresentados na Tabela 2. 34

36 Tabela 2 Velocidades limites, em função do material das paredes do canal. Tipo de canal Velocidade (m/s) Canal em areia muito fina 0,20 a 0,30 Canal em areia grossa pouco compactada 0,30 a 0,50 Canal em terreno arenoso comum 0,60 a 0,80 Canal em terreno sílico-arenoso 0,70 a 0,80 Canal em terreno ariloso compactado 0,80 a 1,20 Canal gramado 1,00 a 1,50 Canal em rocha 2,00 a 4,0 Canal de concreto 4,00 a 10,0 Fonte: Carvalho (2008) Desarenador O desarenador, tubulação que atravessa o aterro da barragem e permite a passagem de água para que curso d água a jusante não seja prejudicado foi construído com manilhas de concreto. O diâmetro adotado para o desarenador foi de 80 cm. A vazão escoada pelo desarenador foi de 4,37 m³/s, calculada pela Equação 19: (19) Em que: = Vazão escoada, m³/s; C = Coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams; J = Perda de Carga Unitária, (m.m -1 ). D = Diâmetro da tubulação, (m); a Tabela 3. O coeficiente de rugosidade (C) de Hazen-Wiliams usado foi de 120, de acordo com 35

37 TABELA 3 - Coeficientes de rugosidade (C) de Hazen-Wiliams. Tipo de tubo C Concreto (acabamento comum) 120 Manilha vitrificada 110 PVC 140 Fonte: Carvalho (2008). Equação 20: Para determinar a perda de carga unitária na tubulação do desarenador, foi utilizada a Em que: (20) J = Perda de Carga Unitária, (m.m -1 ); H d = Altura nominal da barragem, (m); B = Comprimento da tubulação do desarenador, (m). A perda de carga unitária foi de 0,0682 m/m. O tempo de esvaziamento da represa é dado pela Equação 21: Em que: (21) T = Tempo de esvaziamento, s; = Volume acumulado no nível normal, m³; = Máxima vazão média mensal, m³ Bacia de dissipação Bacias de dissipação são estruturas especialmente projetadas e construídas para conter e controlar o ressalto hidráulico. Em muitas situações, por razões de economia, as bacias são dotadas de elementos acessórios, que atuando no ressalto diminuem sua extensão, e, consequentemente, os custos das obras. Estes acessórios são: 36

38 Blocos de queda, construídos no início da bacia, e tem a finalidade de aumentar a profundidade da água, intensificar o turbilhonamento e reduzir o comprimento da bacia. Blocos amortecedores, construídos entre os blocos de queda e a soleira terminal (final da bacia), tem a finalidade de estabilizar o ressalto, aumentar o turbilhonamento e melhorar o desempenho da bacia. Soleiras terminais, que são degraus constituídos ou dentados, construídos no final da bacia, tem a finalidade de criar certo refluxo de água que permite a remoção do material sólido transportado até a bacia. As bacias são classificadas em quatro tipos (I, II, III e IV) dependendo do número de Froude e da velocidade a montante do ressalto hidráulico. O cálculo do número de Froude é determinado pela Equação 22: Em que: 1 (22) g 1 = Número de Froude a montante do ressalto, adimensional; = Velocidade no pé da rampa extravasora; m/s g = Aceleração da gravidade; m/s² 1 = Altura da água no pé da rampa a montante do ressalto hidráulico, m. A velocidade no pé da rampa extravasora foi encontra através da Equação 23: (23) Para este trabalho, a montante do ressalto hidráulico, o número de Froude foi de 4,74, a velocidade foi de 13,8 m/s, sendo a bacia classificada como tipo III, ( > 4,5 e 1 15 m/s). Esta bacia possui blocos de queda, blocos amortecedores e soleira terminal. Seu projeto e dimensões são mostrados na Figura 9, onde y2 é a altura a jusante do ressalto hidráulico. 37

39 FIGURA 9 Bacia de dissipação do tipo III. Fonte: Carvalho (2008). 38

40 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 5.1 BARRAGEM DE TERRA Para o balanço hídrico da micro bacia do Córrego Barreiro foi utilizado o ano de 1999, pois, este ano apresentou valores de vazões próximos aos valores médios da série histórica, como pode ser visto na Tabela 4. Tabela 4 Balanço hídrico do Córrego Barreiro: Vazão média (QMÉDIA), Volume de água que chega na barragem (VTo), Volume de saída da água (VDo) e Volume mínimo acumulado do reservatório (VA) ANO MÊS QMÉDIA (m³/h) VTo (m³) VDo (m³) VTo - VDo (m³) VA (m³) 1999 J , , ,11 0 F , , ,10 0 M , , ,49 0 A , , ,38 0 M , , ,72 0 J , , ,76 0 J , , ,16 0 A , , , S , ,35-46, O , ,06 791, N , , ,95 0 D , , ,19 0 Fonte: Elaborado pelo autor (2014). Através do balanço hídrico foi possível observar que o maior déficit hídrico na micro bacia foi de m³ e aconteceu no mês de setembro. A altura normal da barragem foi de 9 m, obtida em função do volume de água armazenada. O levantamento dos dados topográficos do terreno permitiu a obtenção das curvas de nível da bacia de acumulação e do perfil longitudinal. No nível normal d água do reservatório a cota foi de 1052 e o volume de água armazenada foi de m³. Nesta mesma cota o volume útil acumulado foi de m³, volume este, suficiente para abastecer a demanda de água para o pivô de irrigação, pois é superior ao maior déficit hídrico na micro bacia. O volume útil acumulado foi obtido considerando a tomada d água na cota 1044, ou seja, 1 m acima do fundo da barragem. A área da barragem tomada pela água represada foi de m² com uma profundidade média de 3,57 m. 39

41 A altura máxima da barragem foi de 12 m, sendo a altura normal de 9 m, a altura do extravasor de 1,5 m e a altura de folga ou altura de segurança de 1,5 m. A largura da crista da barragem foi de 7 m, sendo que a largura mínima da crista para ser utilizada como estrada é de 6m, portanto, o aterro da barragem pode ser usado para passagem de veículos. Quanto maior a largura da crista, maior será o maciço da barragem, que se for bem compactado poderá proporcionar um aterro de maior estabilidade, porém, o custo da obra pode ficar mais elevado. A crista da barragem ficou situada na cota A inclinação do talude de montante foi de 2,75: 1 (H:V) e do talude de jusante, 2,25:1 (H:V). A projeção horizontal do talude de montante foi de 33 m e do talude de jusante, 27 m, a largura total da barragem foi de 67 m. A seção transversal da barragem com as dimensões pode ser visto na Figura FIGURA 10 Seção Transversal da Barragem com medidas em (m). Fonte: Elaborada pelo autor (2014). 67 A inclinação da linha de saturação ou linha de energia foi de 4:1 (H:V). Essa inclinação foi adotada de acordo com Matos et al. (2003), para material argiloso. Não foi necessário a construção de filtros e dreno de pé para coletar a água que infiltra no aterro, pois, a linha de saturação caiu dentro do aterro. Quando a linha de saturação cai fora do aterro, pode provocar escorregamento do maciço de jusante e com o tempo provocar o rompimento da barragem. A Figura 11 mostra a linha de saturação na secão transversal da barragem. 1, ,5 1, FIGURA 11 Linha de saturação com as medidas em (m). Fonte: Elaborada pelo autor (2014). 40

42 5.2 SISTEMA EXTRAVASOR O sistema extravasor adotado foi um canal retangular, com fundo e paredes laterais de concreto. A área do canal extravasor foi de 4,6 m², com uma largura de 3,06 m e com um perímetro molhado de 6,1 m. A declividade do canal foi de 0,01819 m/m, e a altura máxima de 3 m. A vazão máxima de entrada foi de 39,51 m³/s, o tempo de concentração de 58 minutos e a intensidade de precipitação 168,8 mm/h. Os dados utilizados para o dimensionamento estão apresentados na Tabela 5. Tabela 5 Vazão escoada pelo extravasor Volume de entrada QMÁX.E (m³/s) 39,51 tbe (h) 2,90 VolE (m³) ,39 Volume armazenado VA (m³) ,06 Volume escoado VES (m³) ,33 Vazão máxima escoada pelo extravasor QMÁX.S (m³/s) 36,71 Fonte: Elaborada pelo autor (2014). A bacia para dissipação de energia foi construída na mesma largura do canal extravasor em estrutura de concreto ao pé da rampa extravasora. A bacia de dissipação utilizada é padronizada pelo instituto de hidráulica americano (USBR). Foi constituída com blocos de queda com altura, largura e espaçamento entre blocos de 0,87 m e blocos amortecedores com 1,26 m de altura, 94 cm de largura e espaçamento de 0,94 entre blocos. Os blocos amortecedores ficaram afastados 4,32 m dos blocos de queda. No final da bacia de dissipação foi construída uma soleira terminal com 1,1 m de altura e com uma inclinação de 2:1 (H:V). Toda bacia de dissipação contribui para a formação de um ressalto hidráulico, fazendo com que a água perca velocidade antes de chegar ao curso d água natural. A bacia de dissipação de energia pode ser visto na Figura

43 3,06 0,94 1,1 0,87 0,87 4,32 0,94 14,6 FIGURA 12 Bacia de dissipação de energia com as medidas em (m). Fonte: Elaborada pelo autor (2014). A velocidade da água no pé da rampa extravasora foi de 13,8 m/s, ao passar pela bacia de dissipação, a água perdeu energia e chegou a jusante do ressalto hidráulico com uma velocidade de 2,2 m/s, sendo esta velocidade que a água chega ao leito natural do Córrego. 5.3 DESARENADOR O comprimento total da tubulação de fundo ou desarenador foi de 67 m; para construir essa tubulação foram utilizadas manilhas de concreto armado CA com diâmetro interno de 80 cm, instalada na cota Os tubos foram interligados e rejuntados (interna e externamente) com argamassa, e, assentados com uma declividade constante de 0,0642 m/m. Para evitar vazamento de água entre a tubulação e o maciço foram colocados anéis de concreto na junção entre uma manilha e outra. A vazão de esvaziamento foi de 4,37 m³/s e o tempo para o esvaziamento da represa de 2 horas e 6 minutos. Além da função de esvaziar a represa, caso necessário, o desarenador também serve para garantir a vazão mínima ou ecológica à jusante, pois, um curso d água não pode ser barrado completamente. 42