DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO Capacidade …

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DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

Capacidade de vazão

l/w

Wµ

5,12 HgW

QW =µ

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DESCARREGADORES COM SOLEIRAEM LABIRINTO

Definição esquemática (3 ciclos)

v 2/ 2g

hH

W=nw

wα

θ θ θ θ

b

a

c

p

•

5,12 HgWkQ Wµθ=

3

DESCARREGADOR EM LABIRINTO COM UM CICLO

Neste caso: n=1 ciclo

α α α α

a

b

θθθθ

5,12 HgWkQ Wµθ=

w

4


kθθθθ

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

1,45

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

θ (ο)

kθ

H/p= 0,74

H/p= 0,65

H/p= 0,58

H/p= 0,50

H/p= 0,44

H/p= 0,37

H/p= 0,31

H/p= 0,24

H/p= 0,18

θθθθVariação do parâmetro de convergência dos muros do canal, kθθθθ , que resulta da relação entre o caudal obtido com cada θi e o correspondente obtido com θref. em função de H/p.

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Variação do parâmetro de convergência dos muros do canal, kθ em função de θ, para valores fixos da relação H/p≤0,44

1 .0 0

1 .0 5

1 .1 0

1 .1 5

1 .2 0

1 .2 5

1 .3 0

1 .3 5

1 .4 0

1 .4 5

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0

θ (ο)

kθ

H /p = 0 .4 4

H /p = 0 .3 7

H /p = 0 .3 1

H /p = 0 .2 4

H /p = 0 .1 8

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Variação do parâmetro de convergência dos muros do canal, kθθθθ , em função de H/p ≤ 0,44, para valores de 0o≤≤≤≤ θθθθ ≤≤≤≤90o.

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

1.35

1.40

1.45

0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44

H/p

kθ

conv - 0 graus

conv - 10 graus

conv - 20 graus

conv - 30 graus

conv - 50 graus

conv - 70 graus

conv - 90 graus

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Influência do número de ciclos

�Os métodos de cálculo da capacidade de vazão são válidos para soleiras com número de ciclos elevado.

�Em soleiras com um ciclo, em canais com muros convergentes, deixam de ser válidos.

�Nestes casos deve considerar-se o parâmetro de convergência kθθθθ .

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Influência do número de ciclos

217.00

217.25

217.50

217.75

218.00

218.25

218.50

218.75

219.00

219.25

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00

Q (m3/s)

Cota (m)

Muros paralelos (observado em modelo)

muros convergentes 9,5º (observado em modelo)

cálculo, muros paralelos (Figura 2)

cálculo, convergente 9,5º (Figura 5)

Exemplo de aplicação da correcção da curva de vazão com recurso ao parâmetro de convergência kθθθθ .

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DESCARREGADORES DE CHEIA NÃO CONVENCIONAIS

SOBRE BARRAGENS DE ATERRO

�De betão armado moldado in situ

�De gabiões com soleira em degraus

�De blocos de betão prefabricados com soleira em degraus

�Sobre terra armada

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DESCARREGADORES DESCARREGADORES

NÃO CONVENCIONAISNÃO CONVENCIONAIS

EM BLOCOS DE BETÃO EM BLOCOS DE BETÃO

PRÉ PRÉ --FABRICADOSFABRICADOS

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� OS BLOCOS SÃO ARRUMADOS PARA GARANTIR

FLEXIBILIDADE A ASSENTAMENTOS DO ATERRO

� BLOCOS SOBREPOSTOS SÃO MAIS ESTÁVEIS QUE OS

JUSTAPOSTOS FORMANDO JUNTAS

� CADA BLOCO NÃO É FIXADO AOS ADJACENTES

� OS BLOCOS ASSENTAM SOBRE UM FILTRO E UMA CAMADA

DE PROTECÇÃO CONTRA A EROSÃO

� ESTA CAMADA TEM POR FUNÇÃO REDUZIR OU ELIMINAR

SUBPRESSÕES E GARANTIR A DRENAGEM DO ESCOAMENTO

DESCARREGADORES NÃO CONVENCIONAISDESCARREGADORES NÃO CONVENCIONAISEM BETÃO ARMADO EM BETÃO ARMADO PRÉ-FABRICADOS

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PRECAUÇÕES :

�Evitar a percolação entre os muros laterais da soleira e o aterro;

�Construção do canal por elementos de betão armado sucessivamente apoiados nos elementos imediatamente a jusante, de forma a assegurar a continuidade do escoamento na eventualidade de ocorrerem assentamentos diferenciais;

�Colocação de membranas de estanquidade instaladas transversalmente a cada junta;

DESCARREGADORES DE BETÃO ARMADO SOBRE BARRAGENS DE ATERRO

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PRECAUÇÕES (continuação):�colocação de varões de aço transversais às juntas entre lajes consecutivas;

�não execução de juntas longitudinais no canal do descarregador construído sobre aterros;

�instalação de um sistema de drenagem eficaz ao longo da fundação do canal;

�no caso de barragens de perfil homogéneo, a soleira do descarregador deverá estar em contacto com o dreno principal da barragem.

DESCARREGADORES DE BETÃO ARMADO SOBRE BARRAGENS DE ATERRO

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DESCARREGADOR DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS

Pormenor da soleira descarregadora

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Barragem de Brushes Clough (U.K).Soleira de controlo

(Baker e Gardiner, 1994)

q<1,8 m2/s

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DESCARREGADOR DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOSPormenores construtivos dos degraus

Tipos de blocos e princípio de funcionamento

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BLOCOS EM CUNHA COM SOBREPOSIÇÃO (Bramley et al, 1989)

4 < ld/hd < 5ld =comprimento do degrau

hd = altura do degrau

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orifícios transversais rectangulares orifícios transversais circulares

entalhes em ambas as extremidades entalhes numa das extremidades

Blocos pré-fabricados de betão

Orifícios através dos blocos(Hewlett & Baker (1992)Afastados de 4 a 5d na direc. esc.Afastados de 5 a 6d na dir. transv.d-diâmetro dos furos

Ranhuras a montante(Baker et al. (1994)

Área dos orifícios:~2,5% da superfície exposta do

bloco.

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BLOCOS EM CUNHA COM SOBREPOSIÇÃOEspessura mínima dos blocos

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.

Camada de drenagem

� A camada de drenagem pode ser constituída por duas ou três camadas que verifiquem a condição de filtro: 4<D15/d85 <5.

� A espessura de cada uma das camadas deve ser igual a 3 ou 4 vezes o D85, não excedendo 0,20m.

Dimensionamento do filtro granular (HEULETT et al.,1997):

� Para solos de granulometria uniforme (Cu <5): D50<5d50

� Para solos bem graduados (Cu >10): D15<5d85

� Para que o filtro seja muito mais permeável que o solo: D50 <25d50

� Para minimizar a segregação: D15 > 5d15

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