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Rede dos Engenheiros Agrônomos do Brasil

É óbvio que esse termo não existe, pois toda barragem interfere no meio ambiente, justamente por represar a água que corre em rios e canais. Dei este nome porque, ao contrário das tradicionais, o seu canteiro de obras (mesmo quando provisório), interfere o mínimo na paisagem, por não requerer desmatamento ou áreas de empréstimo (material para construção). Eu projetei para a COHIDRO uma barragem dessas para um canal de 40 m de largura na APA Guapimirim (Baía de Guanabara), cerca de 4 anos atrás.

A barragem é concebida com o uso de pelo menos três (3) tubos geotêxteis preenchidos com o material (areia + lama) tirado do fundo do canal ou riacho próximo à obra. Depois de cheios, eles se parecem com aqueles suportes (tubos de pano com areia) que a dona de casa coloca embaixo da porta para vedá-la. Como são flexíveis, com o peso do material de enchimento, se achatam. Por isso, o diâmetro (D) que aparece na planilha, é fictício e, o que importa mesmo no seu dimensionamento, é a altura (H), que servirá para barrar o rio/canal. Na barragem que eu projetei, como a profundidade do canal era de cerca de 4 m, houve necessidade de calcular um diâmetro de 4,40 m para que, com o achatamento, os 2 tubos de baixo tivessem a altura de 2,45 m. Houve, portanto, a necessidade de um terceiro tubo, sobre os outros dois.

No formulário da planilha, a razão de enchimento (ϕ) é a relação entre a área da falsa elipse (geotubo achatado) e a área da circunferência existente antes da deformação.

Estes tubos podem ser usados, também, como barreira para proteger residências de enchentes, armazenamento de água, contenção de produtos vazados, etc.

Só tem um probleminha. Como no Brasil essa tecnologia só está chegando agora, poucas são as empresas que fornecem o material (tubos geotêxteis) e a tecnologia de enchimento. Entre elas estão a Tencate (http://www.tencate.com/amer/Images/BRO_Dewatering(PR)_tcm29-31794.pdf) e Maccaferry (https://www.maccaferri.com/br/).

Bom proveito.

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Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 19 fevereiro 2017 às 11:29

ENCHIMENTO DO GEOTUBO
(no local da obra)

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 14 fevereiro 2017 às 7:21

Bom dia, Eduardo.

Obrigado pelos elogios. No meu Curso de Agronomia (1961-1966) na UFRRJ, não me recordo de ter tido alguma informação sobre barragens. Depois de formado, a única chance eu aproveitei, mas tive de ser autodidata. Ainda bem que nessa época agora já havia o Google.

O curioso sobre essa barragem que eu projetei, é que ela seria construída numa Área de Proteção Ambiental - APA (Guapimirim - RJ), onde essa obra não é bem vinda. Tratava-se de um canal artificial construído para ligar dois rios, com a finalidade de facilitar o deslocamento de pescadores artesanais. Como um dos rios se tornou muito poluído e estava contaminando o outro por esse canal, os próprios pescadores decidiram interromper o fluxo. Como ? Através de uma barragem. O curioso é que, nela, não haveria um lado seco; o objetivo era vedar a passagem da água poluída para o rio mais limpo; simples assim. Por isso chamei o tópico de Barragem Ecológica. Outro detalhe é que o material de enchimento viria do leito do canal.

Aproveito o ensejo da sua participação para mostrar mais alguns detalhes deste tipo de barragem. A Figura abaixo (Projeto de Geotubo) mostra a complexidade do simples cálculo da forma da seção transversal do tubo geotêxtil da empresa TenCate onde, entrando-se com a pressão de enchimento (b1) e perímetro (S), obtêm-se pelo ábaco a altura (H), largura (B) e resistência do geotêxtil (T). Não é à toa que as empresas projetistas contam com softwares como o Geotube Simulator (TenCate), GeoCoPS, Geosynthetics Applications Program - GAP e outros. 

Um abraço

Comentário de Eduardo B. Teixeira Mendes em 13 fevereiro 2017 às 22:38

Boa noite Dr José Luiz

Mesmo sem conhece-lo pessoalmente eu fico com um pouco de "inveja" dos profissionais que tiveram a oportunidade de tê-lo como professor.

Este assunto de barramentos é muito importante no meio rural, inclusive é uma de nossas atribuições. Porém eu vejo muitas escolas de agronomia negligenciarem essa competência. O que eu considero um erro.

Após eu iniciar minha atividade profissional, tive a oportunidade de projetar e adaptar alguns pequenos barramentos rurais, mas tive que aprender na raça, pois infelizmente, apesar de ter estudado em uma excelente escola de agronomia as barragens de terra ou pequenos barramentos de uso hidroagrícola não foram temas de aulas.

Obrigado por compartilhar seu conhecimento

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 12 fevereiro 2017 às 13:52

MATEMÁTICA DOS TUBOS

O estudo do barramento e a sua construção com tubos geotêxteis, difere completamente daqueles para barragens de terra tradicionais. Em vez da preocupação com estabilidade e resistência dos materiais de empréstimo, sobressaem a topobatimetria no local e natureza do material de fundo. A grande movimentação de terra para formação do canteiro de obras, é substituída por uma pequena balsa para o transporte dos rolos de tubos e motobomba de enchimento (com ar, água, lama e outros substratos identificados previamente) dos tubos no local da obra.

A característica mais marcante do projeto é a transformação da seção transversal do tubo, que passa, de um círculo, para uma falsa elipse, com o achatamento do tubo depois de cheio, e com outro(s) por cima. Nos Anais do 12o. Encontro de Iniciação Científica e Pós-Graduação do ITA, São José dos Campos - SP, 2006, Paula Martins e Delma Vidal publicaram o trabalho "Tubos Geotêxteis para Acondicionamento e Desaguamento de Rejeitos de Mineração". De lá, pincei estes 3 parágrafos, que falam sobre a análise da forma dos tubos geotêxteis.

A forma da seção transversal é conseqüência de um conjunto de fatores, entre eles, o material e a razão de

preenchimento e a própria pressão de bombeamento. A literatura considera que os tubos geotêxteis podem assumir diversas formas sendo as mais freqüentemente estudadas: a elíptica, a elíptica achatada, a falsa elipse e a retangular (Castro 2005).

A forma elíptica é muitas vezes adotada para calcular a altura ao fim do bombeamento por estar a favor da segurança. Neste caso o eixo menor, H, é calculado considerando-se a razão de enchimento dada pela relação entre a área da elipse e a área do circulo de mesmo perímetro.

Um tubo preenchido com material fino, de baixa resistência ao cisalhamento e adensamento lento, tenderá a assumir uma forma mais achatada, conforme pode ser observado na Figura 7.

Esta Figura 7 (tubo achatado) eu já mostrei anteriormente. É fácil entender este conceito: um tubo geotêxtil preenchido com areia, terá uma resistência bem maior ao achatamento, do que se fosse cheio com lama, água ou simplesmente ar.

 

RETA DE REGRESSÃO

A Figura 1 apresenta o resultado da plotagem dos dados de largura versus altura dos tubos geotêxteis fabricados pela AquaDam (Dam, em inglês, significa represa, barragem) listados anteriormente. O coeficiente R = 0,996 [calculado no R com o comando cor(w,h)], indica uma forte correlação entre ambos. A equação de regressão é a seguinte:

h = -0,1031+0,4928*w.

FIGURA 1

VARIAÇÃO

A tabela abaixo mostra o desvio padrão e a variância dos valores de largura (w) e altura(h) dos tubos,calculados com os comandos sd() e var() do R.

 

DP

VAR

W

2,96

8,77

h

1,47

2,15

Vê-se que a variável largura (W) apresenta maior variação que a altura (h). Por outro lado, a altura apresenta um menor desvio padrão que a largura.

BOXPLOT

A Figura 2 mostra o boxplot dos dados de largura e altura dos tubos da AquaDam, corroborando os dados da Tabela do desvio padrão e variância.

FIGURA 2

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 11 fevereiro 2017 às 17:40

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