Proposição de diretrizes para dimensionamento de estruturas de dissipação de energia do escoamento: contribuição para mitigação de danos e perdas em regiões de geomorfologia complexa sujeitas a desastres hidrológicos Guidelines to design energy dissipatio

Ambiência

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ISSN: 2175-9405
Editor Chefe: Luiz Gilberto Bertotti
Início Publicação: 31/05/2005
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Agronomia, Área de Estudo: Biologia geral, Área de Estudo: Recursos Florestais e Engenharia Florestal, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Geociências, Área de Estudo: Ciências Humanas, Área de Estudo: Geografia, Área de Estudo: Ciências Sociais Aplicadas, Área de Estudo: Planejamento urbano e regional

Proposição de diretrizes para dimensionamento de estruturas de dissipação de energia do escoamento: contribuição para mitigação de danos e perdas em regiões de geomorfologia complexa sujeitas a desastres hidrológicos Guidelines to design energy dissipatio

Ano: 2016 | Volume: 12 | Número: 4
Autores: H. Mata-Lima, R. Aguiar, A. Alvino-Borba, T. Jesus, J. A. Almeida
Autor Correspondente: H. Mata-Lima | [email protected]

Palavras-chave: estruturas de dissipação de energia, escoamento superficial, critério de seleção, dimensionamento, controle de erosão.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

As estruturas de dissipação de energia do escoamento (EDE) são fundamentais para
prevenir a erosão e a degradação ambiental, bem como a ruptura de infraestruturas
na sequência de eventos hidrológicos extremos. Este trabalho analisa diferentes
soluções para dissipação de energia do escoamento, assim como os respectivos
critérios de dimensionamento das estruturas, geralmente, localizadas a jusante de
bueiros (culverts) que atravessam as vias de comunicação (e.g. estrada, caminho de
ferro), em alguns trechos de canais (naturais ou artificiais), nas encostas íngremes,
nos sistemas de rega e nos vertedores de barragem. Realizou-se uma profunda revisão
bibliográfica para sintetizar o conhecimento disperso e construir um procedimento
integrado – baseado nas características do escoamento e do meio ambiente – para avaliar a necessidade, selecionar e dimensionar EDE. Foram estabelecidos os
domínios de aplicação das estruturas mais adequadas para diferentes condições de
escoamento e características biofísicas do território (em termos da geomorfologia),
atribuindo ênfase às situações de orografia complexa. Em situações de acentuada
declividade das encostas e dos canais do escoamento, a solução mais adequada é
aquela que evita (ou atenua significativamente) a ocorrência do escoamento em
regime supercrítico. Nesse tipo de solução, incluem-se as estruturas de queda
abrupta e em degraus, pois estas permitem regular a declividade, de modo a evitar
trechos de aceleração além de dissiparem a energia do escoamento ao longo das
quedas sucessivas. Este trabalho constitui uma ferramenta útil para os organismos
públicos reguladores com responsabilidade na área de aprovação e fiscalização de
projetos de infraestruturas, ordenamento do território e planejamento ambiental,
assim como para os projetistas vocacionados para concepção e execução de projetos
de infraestruturas de engenharias civil, ambiental e agronômica.



Resumo Inglês:

Energy dissipation structures are essential to prevent erosion and environmental
degradation as well as the breakdown of infrastructure during extreme hydrological
events. This work analyzes the different solutions for the flow energy dissipation,
as well as their criteria for design of structures, usually located downstream of
culverts (culverts) crossing the communication routes (e.g. road, railway)in some
channel(natural or artificial) sections in irrigation systems and dam spillways.
Starting from the definition of the applicability of energy dissipaters (EDE), and
design criteria, we propose a procedure that evaluates the need for implementation
of EDE, select the appropriate type of structure, and design the structure. The
research led to the description of the fields of application of the most appropriate
structures for different flow and land (in terms of geomorphology) conditions giving
emphasis on complex terrain situations. The combined assessment of different
structures analyzed with geomorphological conditions of the regions, shows that
in situations of steep slopes of the hill slopes and outlets the appropriate solution
is the one that avoids (or reduces significantly) the occurrence of supercritical flow.
This type of solution includes the drop structures and stepped spillways as they
allow the regularization of channel slope avoiding acceleration and dissipate the
flow energy. This work serves essentially as a useful tool for public regulators with
responsibility in the area of approval and supervision of infrastructure projects,
land use and environmental planning as well as for practitioners on the area of
civil engineering, environmental and Agronomic projects.