1

Caudal escoado pela camada de drenagem (Martins e Escarameia (1989)

Q- CaudalA - área da secção transversal da camada de drenagemD – dimensão característica do material da camada granularCu = D60/D10e – índice de vaziosi – decliveE – parâmetro = 0,56 forma angulosa

0,75 forma arredondadaK – coeficiente de segurança= 1,5 (Hewlett et al.(1997)

( )( ) 5,0

50

5,1

26,0 21

giDe

e

C

AEkxQ

u +=

2

BARRAGEM DE LEBNAPormenor de junta entre lajes (Albert e Gautier, 1992)

3

.

DESCARREGADOR DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS

Pormenor do bloco de pé

a= 2h(F2/3-1)

hmax = 0,93(a+1,7hc)

h-altura de água no canal na ext. jus.

4

ESPESSURA MÍNIMA DOS BLOCOS SOB O RESSALTO HIDRÁULICO

(Hewlett et al., 1997)

S –declive do canal

q- caudal por unidade de largura

5

DESCARREGADORES DE BETÃO ARMADO SOBRE BARRAGENS DE ATERROBarragem de Zaraysk (Russia)

Solução em degraus concebida para operar com q<3m2/s Taludes inclinados a 1/3

6

DESCARREGADORES EM DEGRAUS

TIPOS DE ESCOAMENTO

�Escoamento em quedas sucessivas (nappe flow)� Com ressalto hidráulico

� Sem ressalto hidráulico e impacto total do jacto nos degraus

� Sem ressalto hidráulico e impacto parcial do jacto nos degraus

�Escoamento deslizante sobre turbilhões (skimming flow)

�Escoamento intermédio ou misto

7

ESCOAMENTO EM QUEDAS SUCESSIVAS SEM FORMAÇÃO DE RESSALTO HIDRÁULICO E IMPACTO TOTAL DOS JACTOS

DESCARREGADORES EM DEGRAUS

8

DESCARREGADORES EM DEGRAUS Escoamento em quedas sucessivas

9

DESCARREGADORES DESCARREGADORES

NÃO CONVENCIONAISNÃO CONVENCIONAIS

EM GABIÕESEM GABIÕES

10

DESCARREGADORES EM DEGRAUS DE GABIÕES (MACCAFERRI)

11

DESCARREGADOR DE BARRAGEM EM GABIÕES (U.K.)(MACCAFERRI)

12

DESCARREGADORES DESCARREGADORES

NÃO CONVENCIONAISNÃO CONVENCIONAIS

SOBRE TERRA ARMADASOBRE TERRA ARMADA

13

BARRAGEM DE VALONS LES BÎMES (Albert e Gautier, 1992)

14

DESCARREGADORESDESCARREGADORES

NÃO CONVENCIONAISNÃO CONVENCIONAIS

EM PORTUGALEM PORTUGAL

15

BARRAGEM DO ENXOÉ

16

BARRAGEM DE BASTELOS(Neto e Neto, 1994)

17

DESCARREGADORES EM BLOCOSDE BETÃO PRÉ-FABRICADOSInstalação experimental do LNEC

18

Objectivos do estudo teórico-esperimental

� Caracterizar o escoamento bifásico ar-água sobre o canal

do descarregador (utilizando uma sonda de fibra óptica

para medição de concentração de ar e velocidades);

� Determinar as perdas de carga ao longo do canal;

� Avaliar as pressões intersticiais de água no interior do

aterro sobre o qual está fundado o canal (utilizando 4

sensores de pressão neutra instalados no aterro)

19

Objectivos do estudo teórico-esperimental (cont.)

�Caracterizar as acções hidrodinâmicas sobre

os blocos (utilizando transdutores de pressão

instalados em cinco blocos instrumentados)

�Avaliar os caudais percolados através da

camada de drenagem sob os blocos.

�Estabelecer critérios de dimensionamento de

descarregadores deste tipo.

20

QUE FUTURO ?QUE FUTURO ?

21

DESCARREGADORES DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS

SOBRE BARRAGENS EM ATERROCuidados a Observar

Degraus em BCC

o Efeitos dinâmicos da acção da pressão do escoamento transmitidos à fundação através de fissuras no BCC

o Efeitos ao longo termo de assentamentos diferenciais no BCC em resultado das condições de escoamento

o Avaliação do comportamento das obras existentes com descarregadores em degraus em BCC.

Blocos pré-fabricados em betão convencional

o Percolação entre os blocos e o aterroo Características do escoamento em canais trapezoidaiso Normalização dos aspectos construtivoso Resistência ao vandalismo

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DESCARREGADORES DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS SOBRE BARRAGENS

EM ATERRO

� A adopção de descarregadores de cheias sobre barragens de aterro para aumentar a capacidade de vazão (com galgamento) constitui uma solução com interesse prático

� Estão disponíveis critérios básicos de projecto para descarregadores de blocos de betão pré-fabricados colocados sobre o aterro das barragens

� São necessários estudos de investigação que clarifiquem alguns aspectos particulares e que aumentem a confiança dos projectistas na adopção desta solução.

23

DESCARREGADORES DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS SOBRE BARRAGENS

EM ATERRO - Necessidades de Investigação

�Estudos em protótipos de pequena dimensão

�Descarregadores de novas pequenas barragens

�Estudo de medidas/soluções com vista ao controloda percolação entre o descarregador e o aterro

�Características do escoamento em canais de secçãotrapezoidal

�Características do escoamento em canaisconvergentes

�Standardização de processos construtivos.

24

DESCARREGADORES DE CHEIAS EM DEGRAUSNecessidades de Investigação

� Condições de escoamento a montante da secção de afloramento da camada limite (perfil de velocidades, arrastamento de ar e energia específica) para valores elevados do caudal por unidade de largura.

� Cavitação nos degraus: critérios para estabelecimento do valor do caudal máximo por unidade de largura.

� Critérios de projecto para diferentes tipos de estruturas de dissipação de energia (“roller bucket”, salto de esqui e ressalto hidráulico).

25

DESCARREGADORES DE CHEIAS EM DEGRAUSNecessidades de Investigação (Cont.)

� Descarregadores com comportas: optimização do perfil da crista.

� Critérios de projecto para introdução de arejamento artificial.

� Descarregadores com paredes laterais convergentes(formação de ondas transversais – cross-waves).

� Observação de protótipos, verificação da sua performance e “efeitos de escala”.

� Modelos semi-empíricos para previsão das propriedades do escoamento ao longo do canal.

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DESCARREGADORES EM LABIRINTONecessidades de Investigação

� Energia residual a jusante da queda dos jactos.

� Condições de escoamento a jusante dos módulos do labirinto (arrastamento de ar, campo de velocidades e perdas de carga).

� Critérios de dimensionamento de dispositivos de introdução de ar na face inferior da veia.

� Características de vazão de labirintos instalados em canais de secção transversal trapezoidal.

27

BIBLIOGRAFIA

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