Análise experimental em modelo físico de estruturas hidráulicas de remoção de sedimentos em barragens: descarregadores de fundo

• Autor(a) principal: Abreu, Aline Saupe
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/5772
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA; Recursos hídricos; Assoreamento em reservatórios; Cone de remoção; Capacidade de arraste; Parâmetros adimensionais; Pressure flushing; Silting in reservoirs; Removal cone; Dragging capacity of the flow; Dimensionless parameters

Descarregadores de fundo são estruturas hidráulicas presentes em um grande número de barragens de pequeno e médio porte, essenciais para a remoção de sedimentos nestes empreendimentos. Eles são incorporados ao paramento de montante e na porção inferior do volume útil dos reservatórios com o objetivo de aumentar a capacidade de armazenamento de água e a vida útil do empreendimento em questão. O funcionamento dos descarregadores de fundo ocorre através da remoção do sedimento por meio da capacidade de arraste do escoamento, sendo o fenômeno de assoreamento, oriundo de atividades antrópicas e naturais das bacias hidrográficas, um processo gradativo e inerente aos diferentes aproveitamentos de reservação de água. Em diversos locais do mundo, em função de sua importância, estão sendo desenvolvidas diferentes metodologias de análise dimensional e estimativa do cone de remoção de sedimentos depositados em reservatórios considerando a eficiência limitada das estruturas de descarga de fundo. Desta forma, o presente trabalho visa contribuir para a caracterização experimental do comportamento hidrodinâmico dos descarregadores de fundo e seus principais parâmetros hidráulicos e sedimentológicos que favorecem a remoção de sedimentos de fundo, não consolidados. Foram utilizados três modelos físico-experimentais distintos com diferentes características de diâmetro definidas aos descarregadores, vazões de ensaio e carga hidráulica sobre essas estruturas, tendo sido avaliadas as novas conformações de fundo em 4 (quatro) diferentes tipos de materiais: areia, borracha processada, carvão Cardiff e carvão CATA. Através dos perfis batimétricos, formados após o acionamento das estruturas de remoção, foram desenvolvidos novos parâmetros adimensionais que estimam o alcance e a largura máxima do cone de remoção representativo do processo de desassoreamento dos reservatórios em condições de Pressure Flushing. Além disso, foram verificadas as estimativas definidas em literatura por Meshkati et al. (2010a) e (2010b), Meshkati et al. (2010) apud Emamgholizadeh et al. (2013), Fathi-Moghadam et al. (2010) e Emamgholizadeh e Fathi-Moghadam (2014), para as dimensões máximas do cone de remoção, bem como o volume máximo de sedimentos removidos. Os adimensionais de estimativa de cota ( ), comprimento ( ) e largura ( ) máximos apresentaram boas correlações quando aplicados aos resultados obtidos dos ensaios realizados nos 3 (três) modelos analisados, dentro da dispersão usualmente verificada em estudos de sedimentos, sendo as características das partículas um dos mais importantes parâmetros para a futura aplicabilidade dos adimensionais em escala de protótipo.