Year: 2008
Type: article
Abstract: Os vertedouros em degraus são estruturas que passaram a ser muito utilizadas, principalmente a partir dos últimos 40 anos, com o desenvolvimento de novos métodos construtivos, como o concreto compactado a rolo (CCR) e os gabiões.Os vertedouros em degraus são estruturas caracterizadas pela significativa resistência imposta ao escoamento e pela dissipação de energia associada a macrorugosidade inserida pelos degraus.Essa característica conduz a estruturas de dissipação a jusante com dimensões reduzidas, e conseqüente diminuição nos custos associados.No entanto, embora existam estudos em modelos físicos e algumas observações em protótipos, não há um critério consagrado na bibliografia para o dimensionamento de vertedouros em degraus.Neste trabalho foram realizados ensaios em um modelo físico de um vertedouros em degraus com declividade da calha 1V: 0,75H (53,13º), e degraus com 0,06 m de altura em modelo.Esse modelo foi instalado em um canal com 0,40 m de largura e desnível de 2,44 m entre a crista e o pé do vertedouro.Os ensaios realizados contemplaram vazões específicas entre 0,025 e 0,700 m³/s/m, que, sugerindo uma escala de transposição de resultados de 1:10, correspondem a vazões entre 0,8 e 22,1 m³/s/m em protótipo.A partir dos resultados pode-se definir uma metodologia para a avaliação da posição de início da aeração, do fator de resistência ao escoamento e da dissipação de energia ao longo da calha.Palavras-chave: vertedouro em degraus, dissipação de energia, escoamento aerado INTRODUÇÃO Vertedouros em degraus são estruturas que apresentam degraus ao longo da calha, desde uma posição próxima da crista até o pé da estrutura (ou próximo deste).Os vertedouros em degraus são estruturas caracterizadas pela resistência imposta ao escoamento e pela dissipação de energia associada à macrorugosidade inserida pelos degraus.Essas características conduzem a estruturas de dissipação a jusante com dimensões reduzidas, e conseqüente diminuição nos custos associados.Esse tipo de estrutura vertedoura é conhecido desde a Antiguidade, sendo que nos últimos 40 anos, observou-se um acréscimo na sua utilização, devido ao desenvolvimento da tecnologia do concreto compactado a rolo (CCR) que otimiza economica e construtivamente os projetos de barragens.No Brasil, a difusão do CCR despertou o interesse nos paramentos de vertedouros em degraus.No estado do Rio Grande do Sul, destacam-se os vertedouros das barragens da UHE Dona Francisca e de Val de Serra, ambas com degraus com 60 cm de altura e declividade 53,13° (mesmas características do presente estudo).No entanto, embora existam estudos em modelos físicos e algumas observações em protótipos, não há um critério consagrado na bibliografia para o dimensionamento de vertedouros em degraus.Neste trabalho foi estudado um modelo físico de um vertedouro em degraus de declividade 1V: 0,75H (53,13º), com degraus ao longo da calha com 0,06 m de altura.Utilizando os critérios de similitude de Froude e a escala de transposição de resultados recomendada na bibliografia, para este tipo de escoamento, igual a 1:10, tem-se a caracterização do escoamento sobre vertedouros em degraus com degraus de 0,60 m de altura.Foram analisados a posição de início de aeração, as velocidades médias, o fator de resistência e a dissipação de energia ao
Authors: Daniela Sanagiotto, Marcelo Marques
Language: Portuguese
Subfield: Civil and Structural Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W2039414735