Volume do reservatório: 0 m³
Altura da barragem: 0 m
Volume da barragem: 0 m³
A Calculadora de tamanho de barragem Auxilia engenheiros, hidrólogos e planejadores a estimar as dimensões adequadas para a construção de uma barragem. Determina o volume do reservatório, estrutural dimensões da parede da barragem e a quantidade de material necessária para a construção.
As barragens desempenham um papel crucial no armazenamento de água e na energia hidroelétrica. poder geração de energia, controle de enchentes e irrigação. Usando uma calculadora de dimensionamento de barragens, os tomadores de decisão podem planejar sistemas de gestão hídrica eficientes e sustentáveis, garantindo que a barragem atenda aos requisitos estruturais e de segurança.
Esta ferramenta simplifica os cálculos para vários tipos de barragens, incluindo barragens de gravidade, barragens de aterro e barragens de enrocamento.
Fórmula para cálculo do tamanho da barragem
A tamanho de uma barragem é determinado usando os seguintes cálculos:
1. Volume do reservatório (capacidade total de armazenamento)
Volume do reservatório (metros cúbicos) = Área de superfície × Profundidade média
Onde:
- Área de superfície (metros quadrados) = Comprimento × Largura do reservatório
- Profundidade média (metros) = (Profundidade Máxima + Profundidade Mínima) / 2
- Se o reservatório tiver um formato irregular, dados GIS ou levantamentos detalhados serão usados para estimar a área da superfície.
2. Tamanho da parede da barragem (dimensões estruturais)
- Altura da barragem (metros) = Nível Máximo de Água – Nível do Leito do Rio
- Comprimento da crista (metros) = Distância horizontal através do topo da barragem
Largura da base (metros) varia dependendo do tipo de barragem:
Para a Barragens de gravidade: Largura da base = (0.7 × altura) a (0.8 × altura)
Para a Barragens de aterro: Largura da base = (2 × altura) a (3 × altura)
3. Volume da Barragem (Material Necessário para Construção)
Volume da barragem (metros cúbicos) = (Área da base × Altura) + (1/2 × (Largura superior – Largura inferior) × Altura × Comprimento)
Onde:
- Área de base (metros quadrados) = Largura da parte inferior × Comprimento
- Largura superior (metros) = Largura da crista da barragem
- Largura inferior (metros) = Largura na base
- Altura (metros) = Altura máxima da barragem
- Comprimento (metros) = Comprimento da crista através do vale
Esta fórmula garante que todos os aspectos críticos da construção da barragem sejam considerados nos cálculos.
Tabela de estimativa do tamanho da barragem
A tabela a seguir fornece tamanhos estimados de barragens com base em configurações comuns.
| Tipo de barragem | Altura (m) | Largura Base (m) | Comprimento da crista (m) | Volume do reservatório (m³) |
|---|---|---|---|---|
| Barragem de Gravidade | 30 | 21 | 200 | 1,500,000 |
| Barragem de aterro | 40 | 120 | 300 | 4,000,000 |
| Barragem de Gravidade | 50 | 37.5 | 400 | 8,000,000 |
| Barragem de aterro | 60 | 180 | 500 | 12,000,000 |
| Barragem de enrocamento | 80 | 240 | 700 | 20,000,000 |
Esta tabela serve como referência para planejadores e engenheiros de barragens.
Cálculo de Exemplo
Uma barragem proposta tem as seguintes dimensões:
- Comprimento do reservatório = 500 metros
- Largura do reservatório = 300 metros
- Profundidade Máxima = 40 metros
- Profundidade Mínima = 10 metros
Etapa 1: Calcular o volume do reservatório Área de superfície = Comprimento × Largura
Área de superfície = 500 × 300
Área de superfície = 150,000 metros quadrados
Profundidade média = (Profundidade máxima + Profundidade mínima) / 2
Profundidade média = (40 + 10) / 2 = 25 metros
Volume do reservatório = Área de superfície × Profundidade média
Volume do reservatório = 150,000 × 25 = 3,750,000 metros cúbicos
Etapa 2: Calcular o tamanho da parede da barragem Se for uma barragem de gravidade com uma altura de 40 metros, a largura da base é estimada usando a fórmula:
Largura da base = 0.75 × Altura
Largura da base = 0.75 × 40 = metros 30
Se for uma barragem de aterro, a largura da base seria:
Largura da base = 2.5 × Altura
Largura da base = 2.5 × 40 = metros 100
Etapa 3: Calcular o volume da barragem Usando a fórmula do volume do material:
Volume da barragem = (Área da base × Altura) + (1/2 × (Largura superior – Largura inferior) × Altura × Comprimento)
Assumindo:
- Largura Inferior = 100 metros
- Largura superior = 10 metros
- Comprimento = 300 metros
Volume da barragem = (100 × 300 × 40) + (1/2 × (10 – 100) × 40 × 300)
= (1,200,000) + (1/2 × -90 × 40 × 300)
= 1,200,000 – 540,000 = 660,000 metros cúbicos
Isto significa que o material total da barragem necessário é 660,000 metros cúbicos.
Perguntas frequentes mais comuns
O cálculo do tamanho da barragem garante que a estrutura seja construída de forma segura, eficiente e em compliance com padrões ambientais e de engenharia. Ajuda a determinar a capacidade de armazenamento de água e os requisitos de materiais de construção.
Diferentes tipos de barragens, como barragens de gravidade, de terra e de enrocamento, têm diferentes larguras de base e requisitos de materiais de construção, o que afeta seus cálculos estruturais.
Sim, a calculadora de tamanho de barragem pode ser usada para barragens pequenas e grandes, ajustando os valores de entrada para corresponder aos requisitos específicos do projeto.