Rockfill dams in Brazil: evolution, advances and perspectives

Authors

  • Alberto Sayão Departamento de Engenharia Civil, PUC-Rio, Brasil
  • Paulo Teixeira da Cruz Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, Brasil.
  • Leonardo Almeida Ferreira PUC-Rio e Ministério do Desenvolvimento Regional, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-6644-8903

DOI:

https://doi.org/10.14195/2184-8394_152_1

Keywords:

Dams in Brazil, Rockfill, Asphalt Core, Hydroelectric Power Plants

Abstract

Damming of rivers for water supply to riverside populations has been common practice for centuries. In Brazil, there are records of dams in the Northeast since the 16th century. This paper presents a brief review of important Brazilian rockfill dams for hydroelectric generation, built in the 20th century, with focus on the advances and challenges in design and construction. The final part presents the main conclusions and the advantages and limitations of the recent use of the asphalt core technique in Brazil, in addition to the perspectives of rockfill dam engineering in Brazil and worldwide for the next decade.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Albuquerque Jr, F. S. (1993). Análise de barragens de enrocamento com face de concreto durante o período de construção e enchimento. Tese de doutorado, Departamento de Engenharia Civil, PUC-Rio. 261p.

Albuquerque Jr, F. S.; Byrne P.M. (1993). Parameters for stress and deformation analysis of rockfill dams, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 30, Number 4, pp. 690-701.

Caproni Jr., N.; Graça, N.G.; Martins Filho, G. (1994). Retomada da Construção da Barragem de Serra da Mesa Após Cinco Períodos de Galgamento, XXI Seminário Nacional de Grandes Barragens, CBDB, Rio de Janeiro, vol. 1, p. 65-74.

Carvalho, E. (2021). Desvio do Rio Tocantins em Serra da Mesa. Comunicação pessoal, em abril de 2021.

CBDB (2009). Desvio grandes Rios Brasileiros, coordenador: Erton Carvalho, Rio de Janeiro, 180p.

CBDB (2011). A História das Barragens no Brasil, Séculos XIX, XX e XXI: Cinquenta Anos do Comitê Brasileiro de Barragens, coordenador: F. Miguez de Mello. Rio de Janeiro, 524p.

Cooke, J.B. and Sherad, J (1987a). Concrete Face Rockfill Dam: I. Assessment. ASCE, Journal of Geotechnical Engineering, v. 113. N.10, pp.1096-1112.

Cooke, J.B. and Sherad, J (1987b). Concrete Face Rockfill Dam: II. Design. ASCE, Journal of Geotechnical Engineering, v. 113. N.10, pp. 1113-1132.

Cruz, P. T. (1996). 100 Barragens Brasileiras, Editora Oficina de Textos, SP, Brasil, 647p.

Cruz, P. T. (2008). A Partial review of Barry Cooke and James Sherard 1987 papers on concrete face rockfill dams (CFRD). 8a Conf. Pacheco Silva, 14o Cobramseg, Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Eng. Geotécnica, ABMS, Búzios, RJ, 16p.

Cruz, P. T.; Sayão, A. S. F. (2014). Barragens de enrocamento com núcleo asfáltico, Revista Fundações e Obras Geotécnicas, Editora Rudder, SP, N. 41, Fev 2014, pp. 70-74.

Cruz, P. T.; Materón, B.; Freitas, M. (2009). Barragens de Enrocamento com Face de Concreto, Editora Oficina de Textos, SP, Brasil, 448p.

DNOCS (1982). Barragens no Nordeste, coordenador: José Amaury Aragão, 160p.

Divino, P. L. (2010). Comportamento de Enrocamentos em Barragens. Estudo de Caso, Barragem de Emborcação, Dissertação de Mestrado em Engenharia Geotécnica, Escola de Minas, UFOP, 188p.

Duncan, J. M.; Chang, C. Y. (1970). Nonlinear Analysis of Stress and Strain in Soils, ASCE Journal of Soil Mechanics and Foundation Division, 96 (SM5), pp. 1629-1653.

EPE (2021). Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2020 - Panorama Nacional. Capacidade instalada de Geração Elétrica no Brasil (MW), portal da EPE. https://www.epe.gov.br.

Ferreira, L. A.; Sayão, A. S. F.; Nunes, A.L.L.S. (2020). Monitoramento do Túnel Milagres: Projeto de Integração do Rio São Francisco. Revista Brasileira de Engenharia de Barragens, RBEB (CBDB), ano VI, No. 09, pp. 47-56.

Jansen, R. B. (1988). Advanced Dam Engineering for Design, Construction, and Rehabilitation. Van Nostrand Reinhold, New York, 809p.

Maia, P. C. A.; Sayão, A. S. F.; Nunes, A. L. L. S. (2004). Caracterização Geotécnica do Enrocamento da Barragem de Serra da Mesa, Brasil, 2o Congresso Luso-Brasileiro de Geotecnia, Aveiro, Portugal, 10p.

Martins, M.A.; Barros, P.A.; Moura, F.I. (1991). Aproveitamento Hidroelétrico de São Félix, Usina Serra da Mesa, Estágio Galgável da Barragem, Aracaju-SE, XIX Seminário Nacional de Grandes Barragens, Anais.

Mello, V. F. B. (1975). Dispositivos de Impermeabilização de Barragens de Enrocamento e Apreciação Simultânea da Proteção dos Taludes. Revista Geotecnia, SPG - Sociedade Portuguesa de Geotecnia, N. 14, pp 23-51.

Mello, V. F. B. (1977). Reflections on design decisions of practical significance to embankment dams. 17th Rankine Lecture, Géotechnique, vol 27, pp. 279-355.

Miguez, F. M. (2009). Acidentes nos Túneis de Desvio na UHE Furnas. Desvio de Grandes Rios Brasileiros, CBDB, pp. 67-87.

Pinto, N. S.; Marques Filho, P. L.; Maurer, E. (1985a). Foz do Areia Dam - Design, Construction and Behaviour, ASCE Symposium on Concrete Face Rockfill Dams, Detroit, Michigan, USA. Edited by J. Barry Cooke and James L. Sherard, pp. 173 - 191.

PDE (2019). Plano Decenal de Expansão de Energia, elaborado anualmente pela EPE, sob as diretrizes da Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético, Ministério de Minas e Energia do Brasil. https://www.gov.br/mme/pt-br.

Pinto, N. S.; Marques Filho, P. L.; Maurer, E. (1985b). Segredo Dam - Basic Design Aspects, ASCE Symposium on Concrete Face Rockfill Dams, Detroit, Michigan, USA. Edited by J. Barry Cooke and James L. Sherard, pp. 587 - 593.

Guimarães, R.C. (2011). Barragens com núcleo de concreto asfáltico -análise do comportamento mecânico e hidráulico do núcleo, Tese de Doutorado. UnB, 189p.

Rosi, M. N. (1983). Foz do Areia, Retroanálise pelo Método dos Elementos Finitos. Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, PUC-Rio. 229p.

Saboya Jr, F.; Rocha Filho, P.; Toniatti, N. B. (1994). Análise do Comportamento da Barragem de Segredo Durante a Construção e o Enchimento. Revista Geotecnia, SPG - Sociedade Portuguesa de Geotecnia, N. 70, pp. 01-25.

Sayão, A. S. F.; Castro, C.H. (1998). Previsão do Comportamento da Barragem de Serra da Mesa Durante a Construção. 11o Cobramseg, Cong. Brasileiro de Mecânica dos Solos e Eng. Geotécnica, Brasília, ABMS, vol. 1, p. 423-430.

Sayão, A. S. F.; Nunes, Sieira, A. C. C. F.; Peña, A. H. V.; Nunes, A.L.L.S. (2013). Barragens de Enrocamento Com Núcleo de Concreto Asfáltico. Revista Brasileira de Engenharia de Barragens (CBDB), ano I, N. 01.

Sória, M. Z. (2012). Usina de Itaipu, Integração Energética entre Brasil e Paraguai - Uma Síntese Histórica da Itaipu Binacional. Editora UFPR, 251p.

STRUCTURAE (2021). International Database and Gallery of Structures, visualizado em Jan 2021: https://structurae.net/structures/sadd-el-kafara-dam.

Viotti, C.B. (1989). Emborcação Dam: A Rankine Lecture Design - A Successful Performance. Victor de Mello Volume, A tribute to Prof. V. F. B. de Mello, Editora Edgar Blucher Ltd, São Paulo, pp. 517-527.

Viotti, C.B. (1997). Longitudinal cracking at Emborcação dam. 19th International Congresson Large Dams, ICOLD, Florence, Italy, v.04. pp. 735-747.

Published

2021-07-30