Como funcionam os Vertedouros de Barragens

Publicação: 27/10/2015

Como funcionam os Vertedouros de Barragens

Como funcionam os Vertedouros de Barragens

 

     Vertedouros em operação são uma das mais belas imagens que a Engenharia pode criar. Porém há sempre aqueles que não entendem ao certo seu funcionamento e se perguntam:"Ok, muito bonito! Mas para que realmente serve isso?"

     Sem querer ser simplista demais, mas simplificando a questão: "Um vertedouro nada mais é que um regulador de nível de um reservatório!". Entendeu? Talvez um pouco, mas não totalmente.

     Vamos então exemplificar. Na sua casa - ou em qualquer casa que você conheça - deve ter uma "caixa d'água", ou seja, um reservatório de água para abastecer o consumo daqueles que ali habitam, certo? Ok, então nesse reservatório existe uma entrada d'água que geralmente vem da concessionária ou de algum poço, correto? Essa água que entra não pode encher o reservatório indefinidamente, senão irá extravasar. É isso, o vertedouro também pode ser chamado de extravasor.


     No reservatório de uma casa geralmente tem-se um dispositivo chamado Boia de Nível, ou simplesmente Boia. Essa Boia aciona uma válvula que interrompe a entrada d'água quando o nível já está no máximo. Porém se a boia falhar ainda há um extravasor, popularmente chamado de "Ladrão". Esse extravasor direciona a água excedente até uma saída de esgoto, água pluvial ou outro ponto mais conveniente.

 

     Acontece que em grandes reservatório (sejam eles para geração hidrelétrica, abastecimento ou simplesmente esporte e recreio), é inviável colocar algum dispositivo que controle a entrada de água, pois essa geralmente é feita por um rio. Então o controle de volume do reservatório é feito na saída, ou seja, por um extravasor ou vertedouro.

 

     O Vertedouro então regula o nível de um reservatório em relação ao nível da barragem, não deixando que ocorra um fenômeno chamado overtopping, ou seja, quando a água passa por cimado corpo da barragem, o que pode ser catastrófico. O vertedouro pode ou não estar incorporado ao corpo da barragem principal.

 

 

     Para hidrelétricas, por exemplo, os vertedouros são dimensionados conforme uma curva Gaussiana, e para uma operação ótima devem extravasar somente 5% do volume total. Caso extravasem mais do que isso, estará havendo um desperdício de energia, a barragem poderia ter sido construída em um nível mais alto. Nos casos que a extravasão for inferior a 5%, a barragem pode ter sido construída acima do nível ótimo, desperdiçando recursos para construção. Obviamente que nessa análise consideramos apenas a barragem em si, e não outros fatores como o inventário completo do rio, ou longos períodos de estiagem ou chuvas.
     Os vertedouros podem ser divididos em Controlados ou de Soleira Livre. A diferença entre eles é que os primeiros apresentam comportas para o controle de fluxo, enquanto no segundo este dispositivo é ausente.
Em vertedouros de soleira livre a capacidade de vertimento é dada pela extensão (largura) da soleira, ou seja, da linha superior onde a água é vertida. Esse tipo de vertedouro é geralmente encontrado em barragens de pequeno porte devido a sua simplicidade.

 

     Este não é um texto definitivo sobre vertedouros,nem mesmo tenta esgotar o assunto. Se ficou interessado existe uma vasta bibliografia, geralmente inserida nos temas de barragens e hidrelétricas. Alguns pontos foram tratados de forma extremamente superficial mas tentamos explicar ao máximo a operação dessas estruturas magníficas. Existem muitas variações de arranjo que não se encaixam no que explicamos, mas esses são os tipos mais usuais. Sugestões e críticas são sempre bem vindas para enriquecermos o conhecimento sobre Engenharia!

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