DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO Capacidade · PDF file 2008. 5. 12. · 4...

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  • 1

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    Capacidade de vazão

    l/w

    W µ

    5,12 HgW

    Q W =µ

  • 2

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    Definição esquemática (3 ciclos)

    v 2/ 2g

    hH

    W=nw

    w α

    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

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    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)

    k θ

    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

    θθθθ Variação 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.

  • 5

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    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 )

    k θ

    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

  • 6

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    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

    k θ

    conv - 0 graus

    conv - 10 graus

    conv - 20 graus

    conv - 30 graus

    conv - 50 graus

    conv - 70 graus

    conv - 90 graus

  • 7

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    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 .

  • 8

    DESCARREGADORES COM SOLEIRA EM LABIRINTO

    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 (m 3 /s)

    C o ta ( 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 .

  • 9

    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

  • 10

    DESCARREGADORES DESCARREGADORES

    NÃO CONVENCIONAISNÃO CONVENCIONAIS

    EM BLOCOS DE BETÃO EM BLOCOS DE BETÃO

    PRÉ PRÉ --FABRICADOSFABRICADOS

  • 11

    � 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 CONVENCIONAIS EM BETÃO ARMADO EM BETÃO ARMADO PRÉ-FABRICADOS

  • 12

    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

  • 13

    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

  • 14

    DESCARREGADOR DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS

    Pormenor da soleira descarregadora

  • 15

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

    (Baker e Gardiner, 1994)

    q

  • 16

    DESCARREGADOR DE BLOCOS DE BETÃO PRÉ-FABRICADOS Pormenores construtivos dos degraus

    Tipos de blocos e princípio de funcionamento

  • 17

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

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

  • 18

    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.

  • 19

    BLOCOS EM CUNHA COM SOBREPOSIÇÃO Espessura mínima dos blocos

  • 20

    .

    Camada de drenagem

    � A camada de drenagem pode ser constituída por duas ou três camadas que verifiquem a condição de filtro: 4