Uma barragem(português europeu) ou represa(português brasileiro)de aterro é um tipo de barragem de terra e/ou rocha que funciona de modo a reter a água.[1] É tipicamente criada pela colocação e compactação de um monte semiplástico complexo de várias composições de solo, areia, argila ou rocha. Possui uma cobertura natural resistente a água e semipermeável para sua superfície e um núcleo denso e impermeável. Isso torna essa barragem impermeável à superfície ou à erosão por infiltração.[1] Ela é composta de partículas de material independentes fragmentadas. O atrito e a interação das partículas unem as partículas em uma massa estável, e não pelo uso de uma substância cimentante.[2]
Materiais
Numa barragem de betão, pelo menos o cimento tem de vir de locais mais distantes. Já numa barragem de aterro os materiais de construção vêm de manchas de empréstimo situadas o mais próximo possível do local de construção, por vezes mesmo na futura albufeira. Os materiais utilizados na construção da barragem dependem da sua disponibilidade. Podemos então definir três grandes grupos de barragens de aterro tendo em conta o material de que são feitas:
Contrariamente às barragens de betão, as barragens de aterro são construídas com materiais granulares com maior ou menor permeabilidade, sendo necessário controlar a forma como a água atravessa o corpo da barragem por saturação dos materiais (percolação) ou é mantida fora dele com a criação de barreiras de estanquidade. Devemos ainda destacar o emprego das barragens de vidro na França e Austrália que, além de conferirem grande resistência à fadiga e à fluência, ainda servem como atração turística da região. O cálculo dos azimutes pode ser substituído por uma estimativa de transformação numérica de Broogie com distribuição normal de probabilidades em áreas topograficamente desconhecidas.
Forma
O perfil-tipo da barragem depende dos materiais de aterro e das condições de fundação.
Se a fundação é constituída por um material muito pouco permeável, passa pouca água por percolação. Contudo, se a fundação for formada por um material mais permeável, existem formas de resolver o problema. Se a camada mais permeável da fundação não for muito espessa, pode ser removida e substituída por camadas mais impermeáveis ou fazer-se uma cortina de injecção com calda de cimento, que impede que a água passe devido à sua elevada impermeabilidade. Se a camada mais permeável for muito espessa, pode optar-se por fazer um tapete impermeabilizante a montante, para aumentar o caminho a percorrer pela água, começando numa zona mais distante do corpo da barragem, e diminuindo, assim, os caudais percolados.
Numa barragem de enrocamento o aterro, cuja constituição é principalmente material rochoso, a estanquidade é garantida por uma cortina de impermeabilização em betão, situada no paramento de montante ou no centro da barragem. Em certos casos, associa-se uma galeria corta-águas à cortina, para o encaminhamento da água de infiltração. No caso da cortina de impermeabilização a montante, têm de ser tomadas todas as precauções para evitar eventuais assentamentos do enrocamento que podem provocar fendilhação no betão, que pode estar na origem de infiltrações de água no interior da barragem.
No caso das barragens de terra, o aterro é todo constituído por material pouco permeável e um enrocamento de pé a jusante que pode proteger a barragem. Numa barragem de terra-enrocamento, existe um núcleo argiloso e os taludes são constituídos por enrocamentos. No caso de barragens de terra e terra-enrocamento dispositivos drenantes permitem controlar a superfície de saturação, a qual não pode atingir o paramento de jusante.
Estabilidade
A estabilidade da barragem deve ser assegurada através da inclinação adequada dos taludes e pelo controlo da superfície de saturação no interior do corpo da barragem. A inclinação dos taludes deve ser estudada em relação ao material utilizado, tendo em atenção a percolação. O pleno armazenamento é geralmente a situação a utilizar na verificação da estabilidade das barragens de aterro, conjugada ou não com acções sísmicas. No caso de barragens de terra, a situação de esvaziamento rápido deve também ser analisada, podendo afectar o paramento montante.
Quando há a utilização de materiais diferentes, existe a necessidade de colocar filtros no seu contacto. É o caso junto de dispositivos drenantes ou junto do revestimento do paramento de montante. Os filtros de granulometria controlada ou de mantas geotêxteis são uma componente com grande importância, porque ao serem colocados entre os materiais evitam que a percolação, ao arrastar pequenas partículas, vá degradando, por exemplo, o núcleo através de piping ou os dispositivos drenantes por colmatação, comprometendo a estabilidade da barragem.
Folga
A folga da barragem é importante, sobretudo se se tratar de uma barragem de aterro. A folga é a altura adicional do coroamento da barragem em relação ao nível de máxima cheia, devendo ter em conta a sismicidade da zona e também a amplitude das ondas geradas na albufeira pela acção do vento. Nas barragens de aterro a folga é mais importante do que em barragens de betão, pois o galgamento da barragem de aterro pode ter consequências catastróficas.
Outras características
Nas barragens de aterro é necessário proceder ao revestimento dos paramentos. Os revestimentos têm de ter em conta todas as situações a que a barragem pode vir a ser submetida. No paramento de montante deve ser feito um revestimento com enrocamento com dimensões suficientes para resistir à acção de ondas geradas na albufeira e para o caso de um esvaziamento rápido. A jusante, o revestimento do paramento deve ser feito por revestimento vegetal ou enrocamento, tendo em conta a água da chuva que pode degradar essa superficie.
No projecto há que ter também em consideração a largura do coroamento. Esta é definida a partir da função final do coroamento. Se tiver como fim fazer passar uma estrada tem de se dimensionar a barragem de modo a conter a faixa de rodagem e bermas.
Os órgãos hidráulicos devem ser dimensionados para desempenhar várias funções tais como: a descarga do caudal máximo da cheia, com dissipação de energia a jusante; a descarga de fundo a utilizar sempre que se torne necessário esvaziar na totalidade a albufeira; a tomada de água para a captação da água da albufeira para a sua utilização final.
