Contribuições para dimensionamento de borda livre considerando a incerteza na vazão de projeto e a sensibilidade da seção fluvial

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Vigne, Charles Kalton
• Orientador(a): Dornelles, Fernando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidráulica fluvial; Diques; Níveis de água; Vazão; Incerteza
• Palavras-chave em Inglês: Freeboard; Uncertainty; Design flood; Bridges; Dikes
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/270484

A definição da cota de implantação de estruturas como diques ou travessias fluviais necessita da estimativa de níveis d’água máximos do curso d’água na seção de projeto da estrutura. Os níveis máximos são obtidos por estudos hidrológicos e hidráulicos, que tratam, respectivamente, da estimativa da vazão de projeto e o nível d’água associado à respectiva vazão. Estes estudos incorporam incertezas relacionadas à metodologia empregada e dados disponíveis. Para considerar estas incertezas recomenda-se que seja adotado um acréscimo de nível, denominado borda livre (freeboard), que também considera outros fatores como o transporte de materiais flutuantes e a incidência de ondas na estrutura. Usualmente são recomendados valores fixos de borda livre, que possuem ampla aceitação, no entanto, esta prática pode resultar em níveis de segurança distintos de acordo com a área de aplicação. Neste contexto, o deste trabalho foi avaliar valores fixos de borda livre frente às incertezas associadas a vazões de projeto, considerando em seções transversais com distintas características geométricas e, consequentemente, diferentes sensibilidades (relação cota-vazão). O método de avaliação adotou o conceito de Incerteza Assegurada, que representa o percentual de incerteza na vazão de projeto assegurado por um determinado valor de borda livre. Os resultados evidenciaram que para uma vazão com tempo de retorno de 100 anos, comumente usada no dimensionamento de pontes, verificou-se que 1 m de borda livre resultou em uma incerteza assegurada de 21% até valores superiores a 200% nos casos avaliados. Concluiu-se que a adoção de valores fixos de borda livre resultou em níveis de proteção distintos nos casos avaliados. A partir desta constatação e de consultas bibliográficas foi proposta uma abordagem para dimensionamento de borda livre fundamentada nas principais incertezas da vazão de projeto e sensibilidade da seção hidráulica. O método proposto apresenta maior objetividade no dimensionamento de borda livre e poderá ser adaptado para evoluções futuras, como incorporação de novos resultados ou métodos para quantificação de incertezas em vazões de projeto.