Simulação em modelo dos fluxos preferenciais atuantes sobre os contornos da fossa a jusante de vertedouro salto esqui

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Luiz Felipe Borba Carneiro
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1 Simulação em modelo dos fluxos preferenciais atuantes sobre os contornos da fossa a jusante de vertedouro salto esqui Cassius PALAURO / Daniela Guzzon SANAGIOTTO / João G. de BORJA / Alba V. B. CANELLAS

2 INTRODUÇÃO YUDITSKII (1983), MAGELA (1996) UHE Luiz Carlos Barreto de Carvalho (Estreito) Fonte: Adhemir Baptista Liporone

3 UHE Luis Carlos Barreto de Carvalho (UHE LCBC/Furnas) JUSTIFICATIVA Erosão regressiva (recirculação) Fossa assimétrica Confinamento lateral Barra EROSÃO REGRESSIVA MANSO et al. (2007)

4 OBJETIVO CARACTERIZAÇÃO dos processos macroturbulentos ocorrem a jusante de um vertedouro salto esqui; que AMOSTRAGEM dos formatos de fossas de erosão causados pela ação do jato sobre o leito (protótipo e modelo); AUXILIAR na elaboração de futuros projetos de fossas préescavadas.

5 METODOLOGIA Sentido do jato Imagem do MODELO (1:100) em ensaio Detalhe do leito na configuração inicial (antes da ação do jato)

6 Elaboração de Leito Coesivo Qualidade de maciços rochosos segundo Xia-Yu-Chang (1990). K = 0,9 Rochas sólidas com fraturas e falhas pouco desenvolvidas; K = 1,4 Rochas medianamente duras, com algum fraturamento; K = 1,8 Rochas fracas muito fraturadas e com falhas frequentes. D = profundidade do colchão d água de equilíbrio (m); K = coeficiente relacionado à erodibilidade da rocha (s1/2.m-1/4); q = vazão específica (m²/s); H = diferença de nível d água entre montante e jusante (m).

Sendo assim, por semelhança de Froude, obtém-se uma potência equivalente para o modelo (1:100) de 24.

7 TRAÇO do leito coesivo Potência do jato Para o maior patamar de vazão vertida em PROTÓTIPO, de 4.000m³/s; e largura do vertedouro de 84m. Sendo assim, por semelhança de Froude, obtém-se uma potência equivalente para o modelo (1:100) de W/m². Para emissão de bocal com uma queda de 60cm; um bocal de 44mm (DE 50mm); e uma vazão de 3,9L/s, resultam em uma potência no impacto de ~24.000W/m². Jato Vertical no LAHE

8 Determinação do tempo de cura: Corpos de prova com erosão estabilizada TRAÇO do leito coesivo 24 horas 47 horas 70horas 94 horas Tempo (min) Evolução da profundidade da erosão para tempos de cura diferentes

9 Definição do traço TRAÇO do leito coesivo O traço que teve melhor representatividade: Corpo de prova com erosão estabilizada 1x Cimento Portland - CP II; 40xAreia; 60xBrita; 2xBentonita; 12xÁgua.

10 Análise do levantamento batimétrico. Resultados de Protótipo (Ano de 1984) Utilização de ferramentas de geoprocessamento; Batimetria dos anos de 1988, 1984 e 1982

11 Análise dos levantamentos batimétricos: Resultados de Protótipo Fenômenos identificados: Canais preferenciais para jusante; Deposição de material a jusante (barra); Fluxos de fundo e recirculação.

12 Resultados de Modelo Fenômenos identificados: Canal para jusante; Refluxo para montante; Recirculação de fundo; Recirculação externa.

13 Modelo e Protótipo Semelhança entre canais preferenciais e zona de recirculação. Estabilização em modelo Estabilização em protótipo (ano de 1988)

14 CONCLUSÃO O presente trabalho analisou a fossa a jusante do vertedouro salto esqui da UHE LCBC, no que tange o processo de atuação dos fluxos preferenciais sobre o leito. Com as observações efetuadas, foi possível identificar padrões semelhantes em modelo e protótipo, a partir da fossa sem préescavação. Espera-se, com este estudo, contribuir ao aprimoramento de futuros projetos de fossas pré-escavadas, bem como apontar tendências e riscos de erosão.

15 O jçdl Continuidade da Pesquisa Metodologia para a previsão do formato da fossa: L ff L bf y l D y l Alcance máximo e mínimo do Jato Comprimento do ressalto e de seu rolo

16 Continuidade da Pesquisa Metodologia para a previsão do formato da fossa. Repetição do método para diferentes vazões m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s Es ma va para a Forma da fossa da UHE estreito m³/s Seções da batimetria Seção prevista para m 3 /s

17 AGRADECIMENTOS Aos bolsistas Eduardo Marzec, Guilherme Pinheiro e Vinicius Schwanck. Aos técnicos Leandro Soares, Maximiliano Messa, Roberta Motta e Gilson Perreira Guias. Aos professores Marcelo Giulian Marques, Edith B. C. Schettini e Luiz A. M. Endres

18 Obrigado pela atenção! Cassius PALAURO Daniela G. SANAGIOTTO João G. de BORJA Alba V. B. CANELLAS

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