Análise das pressões médias ao longo do sistema extravasor da UHE Foz do Chapecó

• Autor(a) principal: Oliveira, Matheus Kunrath
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/266386
• topic: Modelos físicos; Pressão da água; Estimativa; Bacia de dissipação; Ressalto hidraulico; Usina Hidrelétrica Foz do Chapecó (Águas de Chapecó, SC e Alpestre, RS); Reduced physical model; Sloping stilling basin; Average pressures; Estimation methodology

O sistema extravasor de um barramento é um componente de segurança com a finalidade de escoar, de forma controlada, o excesso de água proveniente de eventos de cheia. Devido à elevada carga energética do escoamento sobre esse componente, faz-se necessária a utilização de algum mecanismo de dissipação, sendo, comumente, empregado o ressalto hidráulico sobre a bacia de dissipação. Contudo, ainda que seja bem dimensionado, o sistema extravasor pode ser submetido a esforços hidrodinâmicos extremamente intensos e variáveis, podendo acarretar avarias estruturais. Dessa forma, torna-se importante prever os esforços que estas estruturas deverão suportar. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia para estimar as pressões médias no sistema extravasor da UHE Foz do Chapecó, com uma bacia de dissipação inclinada, em condições de formação de ressalto, com diferentes graus de submergência. No estudo foram usados dados de pressão média coletados, com piezômetros, em ensaios realizados em um modelo físico parcial e reduzido do sistema extravasor da UHE Foz do Chapecó. Foram ensaiadas quatro vazões diferentes, cada uma com uma condição de escoamento livre e três condições com formação de ressalto hidráulico em diferentes graus de submergência (S=1, 1,2 e 1,4), totalizando 16 combinações. Nos ensaios sob condições de escoamento livre foram medidas as lâminas d’água médias, para cada vazão, usando pontas linimétricas. A metodologia proposta baseia-se na estimativa das pressões médias a partir da perspectiva de sobreposição de efeitos. Assim, assume-se que a pressão média atuante na estrutura (Pméd (total)) resulta da adição de duas componentes: uma proveniente do escoamento livre (Pméd (EL)) e outra da formação do ressalto hidráulico (Pméd (RH)). De forma geral, os resultados demonstraram que a metodologia proposta apresenta melhores estimativas para as menores vazões ensaiadas, bem como, para o grau de submergência de 1,2. Além disso, verificou-se que ao longo do vertedouro e da bacia de dissipação, houve uma melhor aderência entre os dados medidos e calculados, em comparação com a região da soleira terminal.