Aula 09

Texto

(1)Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(2)  Transporte de sedimentos.  Morfologia fluvial  Equilíbrio de meandros.

(3)  Embarcações fluviais.  Dimensões básicas de hidrovias  Obras de melhoramento para a navegação.

(4) Embarcações fluviais.

(5) Embarcações fluviais  Características gerais desejáveis:           . Calado compatível com a hidrovia Dimensões adequadas aos raios de curvatura da hidrovia Proteção para os apêndices do casco (lemes, hélices etc) Boa manobrabilidade Ampla visibilidade Recursos para desencalhe Capacidade de combustível Tratamento da água do rio Radar Holofote com foco direcional Ecobatimento Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(6) Embarcações fluviais  Tipos de embarcações fluviais  Automotores o Emprego nas hidrovias pioneiras (carga movimentada não atinja. valores que compensem a adoção de grandes comboios de empurra) o Hidrovias consolidadas para cargas de rápida movimentação (granéis. líquidos - maiores velocidades médias de percurso).  Comboios de empurra o Sistemas compostos por empurradores e chatas Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(7) Embarcações fluviais  Embarcações automotoras. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(8) Embarcações fluviais  Comboios de Empurra  Empurradores o São embarcações dotadas de meios próprios de propulsão e manobra e. destinados a deslocar chatas de empurra num comboio de empurra. o dispõem de uma ampla plataforma, aonde encontram-se as estruturas. de suportes de sustentação compostas por perfis verticais, articulados. com as embarcações que deverão ser movimentadas pela pressão do barco automotor.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(9) Embarcações fluviais  Comboios de Empurra  Chatas o formas predominantemente retilíneas. o facilidade de construção a baixo custo o Favorece o acoplamento em conjunto para o transporte de cargas o Dispensam propulsão, leme e tripulação. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(10) Embarcações fluviais  Comboios de Empurra. Comboio Hidrovia Tietê - Paraná. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(11) Embarcações fluviais  Comboios de Empurra. Comboio Hidrovia Paraná - Paraguai. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(12) Embarcações fluviais  Comboios de Empurra. Comboio Rio Madeira. Comboio Rio Amazonas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(13) Embarcações fluviais  Dimensões básicas das embarcações Superestrutura. A Borda livre Linha d'água. Pontal. Calado A. Boca. Comprimento entre perpendiculares Comprimento total. CORTE A-A. A ESTIBORDO/BORESTE PROA POPA. A. BOMBORDO Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(14) Embarcações fluviais  Dimensões básicas das embarcações  Comprimento (L): corresponde à distância entre as verticais que passam. pelos extremos de popa e proa.  Boca (B): corresponde à distância entre as verticais tangentes aos. extremos de bombordo e boreste da seção mestra (maior transversal).  Calado (T): corresponde à distância entre a quilha e a linha d’água da. seção mestra.  Pontal (P): corresponde à altura entre a quilha e o convés principal  Deslocamento total: corresponde ao peso do volume de água deslocado. pela embarcação.  Porte bruto ou capacidade de carga: corresponde à diferença entre o. deslocamento total e o peso do casco, motor e equipamentos. Costuma ser citado em tpb (tonelagem de porte bruto) Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(15) Embarcações fluviais  Capacidade de carga Barcaça Tietê 1.100 t. Comboio Tietê 4 barcaças = 4.400 t. Vagão Hopper 55 t. Comboio Hopper 50 vagões = 2.750 t. Caminhão Semi-Reboque 27 t. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(16) Embarcações fluviais  Capacidade de carga. 1 Barcaça Tietê 1.100 t. 1 Comboio 4.400 t. 20 Vagões Hopper. 80 Vagões Hopper. 41 Caminhões. 163 Caminhões Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(17) Dimensões básicas de hidrovias.

(18) Dimensões básicas de hidrovias  As hidrovias devem atender a certos requisitos visando garantir a navegação livre e segura das embarcações tipo  Condicionada ambientais. a. estudos. econômicos. e.  Custo de transporte é barateado quanto maior o porte da embarcação, em contrapartida, acarreta aumento no custo das obras de infraestrutura da hidrovia Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(19) Dimensões básicas de hidrovias  Profundidade mínima:  T + 0,3 a 0,5 m (na estiagem, trechos restritos com 90% de. probabilidade de profundidades superiores a esta)  Profundidades menores do que 2xT provocam redução do rendimento propulsivo com redução de velocidade e aumento do consumo de combustível.  Largura mínima:.  4,4 B p/ mão dupla sem redução de velocidade  2,2 B p/ via singela.  Área mínima da seção molhada:  >5. a 6x BxT (seção redimento propulsivo. mestra). –. p/evitar. perda. de. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(20) Dimensões básicas de hidrovias  Raio de curvatura:  Sem restrição de velocidade nas curvas, o raio. mínimo de curvatura deverá ser de 10xL.  Caso admitam-se curvas mais fechadas dever-. se-á adotar sobre-largura (s) de:. L2 s = 2.R Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(21) Dimensões básicas de hidrovias  Vãos livres.  trecho retilíneo as faces internas dos pilares devem ter distância mínima: o 4,4B+5 m ou 2x(2,2B+5m) (com cruzamento) o 2,2B+5 m (sem cruzamento)  nas curvas cada caso deve ser avaliado.  Altura livre.  Desejável 15 m p/passagem de grandes comboios de empurra (Tietê 7 m)  Pontes elevadiças  cabine dos empurradores retrátil.  Velocidade máxima das águas.  Máximo maximorum de 5 m/s contra ou a favor paralela ao rumo de. navegação (potência dos propulsores/manobrabilidade) (trechos restritos)  Limites recomendados: o (0°) Vmáx = 2 m/s (para que o transporte não se torne anti-econômico) o (30 a 45°) Vmáx = 1,2 m/s o (90°) Vmáx = 0,7 m/s. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(22) Dimensões básicas de hidrovias  Bacias de evolução ou espera  Nas margens de 15 a 30 km  Manobras  Inversão de curso.  Cruzamentos.  Áreas abrigadas c/ cabeços  Falta de sinalização noturna  Condições hidrológico-meteorológicas desfavoráveis.  Arrumação das embarcações Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(23) Dimensões básicas de hidrovias  Bacias de evolução. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(24) Obras de melhoramento para navegação.

(25) Obras de melhoramento para navegação  Problemas que dificultam a utilização plena dos cursos d'água para navegação  Obstáculos naturais ou acidentais  Desbarrancamentos  Irregularidade das vazões.  Instabilidade do canal (o talvegue pode se alterar. após uma enchente)  Pluralidade de canais  Corredeiras e quedas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(26) Obras de melhoramento para navegação  Regularização. de vazões: construção de barragens a montante (aumento do Nível de estiagem/ diminuição das Vazões de cheias).  Normalização (melhoramentos gerais): obras. localizadas s/ alterar o regime fluvial.  Regularização do leito: conjunto extenso de. obras alterando a geometria hidráulica.  Canalização:. barramentos criando estirões sucessivos vencidos por obras de transposição Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(27) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Tem como objetivo o melhoramento geral dos cursos d’água sendo localizadas em trechos restritos e não alterando significativamente o regime fluvial. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(28) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Desobstrução e limpeza o Trata-se das operações periódicas de retirada. de vegetação, troncos, matacões, restos de construção e outros obstáculos estranhos ao leito da hidrovia visando o restabelecimento das profundidades e larguras naturais. São utilizadas embarcações destocadoras com variados tipos de guindastes. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(29) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Limitação dos leitos de inundação o Com. a finalidade de concentrar o escoamento num leito bem definido para facilitar a navegação, são implantados diques longitudinais impermeáveis no leito maior, tendo-se o cuidado de drenar as áreas isoladas e de proteger da maior capacidade erosiva das correntes concentradas o leito e margens endicadas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(30) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Limitação dos leitos de inundação o Diques com revestimento de argila; o Muros de concreto armado ou alvenaria de pedras. MURO. Fundação indireta. Leito Menor. DIQUE. Leito Maior. Fundação direta. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(31) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Bifurcação Fluvial o A existência de braços secundários ou falsos braços em rios. de grande porte não alteram condições de navegabilidade.. significativamente. as. o Em. rios de porte médio e pequeno pode constituir embaraço à navegação. Nos casos em que a bifurcação ocorre em braços de dimensões diferentes, o mais largo deve ser adotado para desvio do curso principal, Mantendose o outro para aliviar as vazões maiores.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(32) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Bifurcação Fluvial. Sedimentação Feitos em enrocamento ou terra Fluxo Ilha. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(33) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Confluência de tributário o Os afluentes, dependendo de seu porte, declividade e. disposição da embocadura, podem criar embaraços grandes à navegação do curso principal. Hidrodinamicamente, ângulos de 20° a 25° são desejáveis. Invariavelmente formam-se bancos sedimentares a jusante da confluência, uma vez que a declividade do afluente é frequentemente maior do que o rio principal o Quando o leito principal tiver sua seção limitada por diques, as cotas de coroamento destes deverão ser elevadas no ponto de confluência. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(34) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Confluência de tributário. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(35) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens o Destina-se basicamente à sua defesa, propiciando a proteção ou estabilização dos terrenos ribeirinhos sem -. -. alterar em planta e perfil as condições da corrente livre do canal. Evitando a erosão por: ação dinâmica das correntes fluviais (distribuição das tensões na margem e fundo); solapamento produzido pela ação de vagas transversais geradas pelo vento; trânsito de embarcações (esteira produzida e turbulência do hélice); oscilação do lençol freático.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(36) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens o Destina-se basicamente à sua defesa, propiciando a proteção ou estabilização dos terrenos ribeirinhos sem -. -. alterar em planta e perfil as condições da corrente livre do canal. Evitando a erosão por: ação dinâmica das correntes fluviais (distribuição das tensões na margem e fundo); solapamento produzido pela ação de vagas transversais geradas pelo vento; trânsito de embarcações (esteira produzida e turbulência do hélice); oscilação do lençol freático.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(37) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(38) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens - Classificação o Diretas ou Contínuas - Taludamento - Revestimento simples - Proteção com enrocamentos, alvenaria de pedra e cortinas contínuas o Indiretas ou Descontínuas - Obras localizadas - A curta distância das margens - Desviam o curso d'água - Provocam a deposição de material sólido - Espigões isolados - Espigões de repulsão - Espigões de sedimentação Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(39) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens - Diretas o Adequação de talude de sustentação - aplicando-se um taludamento mais abatido (até 1:3) - freqüentemente complementada nos trechos mais. solicitados pela ação das correntes nos canais pelos revestimentos de talude - inviável em áreas com margens já ocupadas, ou de alto preço dos terrenos. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(40) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens - Diretas o Revestimento. simples por material mais resistente.. substituição. com. - britas (1,5 Kgf/m2); - leivas. constituídas de plantação de placas de vegetais (2,0 a 3,0 Kgf/m2); - colchões de material vegetal em faxinas (5,0 Kgf/m2); - revestimento com pintura asfáltica para impermeabilização Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(41) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Brita lançada. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(42) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas  Colchão com blocos articulados de concreto. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(43) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Gabião. Gabião caixa. Gabião manta Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(44) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Gabião. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(45) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Gabião. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(46) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Mantas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.



(49) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Painéis de concreto armado - rígidas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(50) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Cortinas atirantadas - rígidas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(51) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Diretas o Cortinas atirantadas - rígidas. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(52) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigões - Estas obras destinam-se a afastar a corrente das margens a serem protegidas criando inclusive condições para a formação de depósitos de sedimentos que tendem a aumentar a proteção com o tempo e reduzir a necessidade de manutenção. - O exemplo mais clássico de aplicação de proteções descontínuas está no uso de espigões para proteção das margens côncavas dos cursos d’água naturais, que apresentam erosões devido ao efeito das correntes rotacionais. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(53) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigões. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(54) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigão Isolado - Um espigão isolado ou banco, é na realidade um escarpamento artificial destinado a empurrar a corrente liquida para longe da margem. Ele cria assim, uma recirculação e um turbilhonamento acima da face de jusante do espigão, e se esta recirculação se estender muito mais para baixo, a margem irá erodir mais do que se não existisse o espigão. Para estas condições. o espigão isolado atrai a corrente em vez de empurrá-la. Em casos especiais como proteção de encontro de pontes, proteção de talude de ensecadeiras, direcionamento da corrente líquida para vertedores de barragens e etc é necessário e vantajoso o uso do espigão isolado Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(55) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens – Indiretas. o Espigões de repulsão - Com a finalidade de se evitar os efeitos erosivos que ocorrem no espigão isolado, constroi-se uma série de espigões, de tal forma que eles se protegem mutuamente e criam entre eles, a margem e a corrente do rio, um colchão liquido estático que desvia a corrente da margem. Para se obter uma concordância adequada e um bom funcionamento dos espiões de repulsão, deve-se estudar com cuidado itens como localização em planta, comprimento de cada espigão, separação entre eles, orientação em relação a corrente, para cada caso particular de aplicação, pois como são muitas as variáveis que afetam os espigões de repulsão, teremos para cada caso uma solução própria de projeto. De um modo geral os comprimentos dos espigões de repulsão vão crescendo de montante para jusante, sendo que o primeiro espigão de montante deve ser o menor possível e construído com cuidados especiais para resistir a violenta ação da corrente. Os espigões de repulsão são portanto de tipo impermeável. A desvantagem dessa forma de proteção à quanto ao aspecto econômico, pois muitas vezes se torna mais cara de que a proteção direta da margem. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(56) Obras de melhoramento para navegação  Normalização  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigões de sedimentação - A finalidade desses espigões é formar um depósito de material sólido no espaço entre eles, através da diminuição da velocidade da corrente líquida nestes intervalos, o que causa a sedimentação do material em suspensão, protegendo-se assim a margem da ação erosiva da corrente. Esses espiões são portanto do tipo permeáveis e para se evitar a formação de turbilhões, devem ser curtos e nivelados abaixo da superfície livre. Conforme vai se formando o depósito de material sólido junto da margem protegida, vão se prolongando os espigões a fim de se ampliar a área de depósito, permitindo assim realizar grandes economias nas primeiras obras. Claro fica que estes espigões somente podem ser utilizados nos rios com grande transporte de sedimentos. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(57) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigões. Gabião saco. Gabião caixa Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(58) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de margens – Indiretas o Espigões. bolsacreto. Rio Mogi-Guaçu, SP Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(59) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Retificação de meandros o A correção de um percurso sinuoso de um curso. d’água visa a retificação do desenvolvimento do canal o um meandro pode representar alongamento de 10 a 20 %, mas podendo chegar a dobrar a distância navegável o Quanto mais acentuada for a curvatura dos meandros maior é a sua influência no retardamento do escoamento, que poderá ser da ordem de 50% o o meandro é associado ao desvio em busca do molde do leito com menos dispêndio de energia. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(60) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Retificação de meandros. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(61) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Retificação de meandros. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(62) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Retificação de meandros. o Necessidade de proteção do trecho ABC. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(63) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Retificação de meandros o retificações de extensos trechos sinuosos as obras. devem ser conduzidas de jusante para montante no curso d’água, uma vez que o aumento da capacidade de transporte da corrente trará para jusante grandes volumes de sedimentos, bem como afetará a propagação das ondas de cheias.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(64) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de pilares de pontes o Para profundidades superiores a 7 m na Hidrovia do. Rio Tietê foi instalado um sistema flutuante composto por quatro módulos metálicos com defensas de madeira e grandes bolinas, ancorados por cabos de nylon em poitas de concreto.. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

(65) Obras de melhoramento para navegação  Normalização.  Obras de proteção de pilares de pontes o Para profundidades inferiores a 7 m na Hidrovia do. Rio Tietê foram instalados dolfins de gravidade. Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli.

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