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

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Abreu, Aline Saupe
Orientador(a): Dai Prá, Maurício
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/5772
Resumo: 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.