TYPES OF SPILLWAYS TIPOS DE DESCARREGADORES DE CHEIAS

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1 TYPES OF SPILLWAYS TIPOS DE DESCARREGADORES DE CHEIAS Hydropower Hidroenergia Jorge Matos 1 and Inês Lúcio 2 1 jorge.matos@tecnico.ulisboa.pt 2 ines.lucio@tecnico.ulisboa.pt 1 Spillways. Classification and main characteristics Descarregadores de cheia. Classificação e principais características Criterion Critério (A) Location and flow control Localização e controlo do escoamento Classification Classificação A.1 Over the dam Sobre a barragem A.2 Orifices through the dam Orifícios através da barragem Aplicability Aplicabilidade Concrete dams Barragens de betão Earth dams (only for non-conventional spillways) Barragens de aterro (descarregadores não convencionais) Concrete dams Barragens de betão In Pinheiro, A. (2001), Órgãos de Segurança e Exploração, Curso de Segurança e Exploração de Barragens, INAG. Adaptado de Quintela, A. (1990), Texto das Lições da disciplina de Estruturas Hidráulicas, IST. Flow control Controlo do escoamento Free discharge, controlled by gates or siphon. Descarga livre, por sifão ou controlada por comportas. Free discharge Descarga livre Flow controlled by gates Descarga controlada por comportas 2 1

2 Spillways. Classification and main characteristics Descarregadores de cheia. Classificação e principais características Criterion Critério (A) Location and flow control Localização e controlo do escoamento Classification Classificação A.3 Channel on the hillside Canal de encosta A.4 Shaft, vertical or inclined Poço, vertical ou inclinado A.5 Fuse-plug Fusível Aplicability Aplicabilidade Any type of dam. Independent from the dam structure. Barragem de qualquer tipo. Independente da estrutura da barragem. Earth or rockfill dam (shaft followed by conduit under the dam). Any type of dam (tunnel). Barragem de aterro ou de enrocamento (poço, seguido de galeria sob a barragem). Barragem de qualquer tipo (galeria escavada). Any type of dam ( for emergency situations, aside of the dam). Qualquer barragem (de emergência, lateral à barragem). In Pinheiro, A. (2001), Órgãos de Segurança e Exploração, Curso de Segurança e Exploração de Barragens, INAG. Adaptado de Quintela, A. (1990), Texto das Lições da disciplina de Estruturas Hidráulicas, IST. Flow control Controlo do escoamento Free discharge or flow controlled by gates. Descarga livre ou controlada por comportas. Free discharge or flow controlled by gates Descarga livre ou controlada por comportas. Free discharge Descarga livre 3 Criterion Critério (B) Flow guidance and energy dissipation Guiamento da lâmina líquida e dissipação Spillways. Classification and main characteristics Descarregadores de cheia. Classificação e principais características Classification Classificação B.1 Free fall and energy dissipation on river bed Queda livre e dissipação de energia no leito B.2 Guided flow and ski jump with energy dissipation on river bed Queda guiada e trampolim de saída com dissipação no leito B.3 Guided flow and energy dissipator Queda guiada e obra de dissipação de energia In Pinheiro, A. (2001), Órgãos de Segurança e Exploração, Curso de Segurança e Exploração de Barragens, INAG. Adaptado de Quintela, A. (1990), Texto das Lições da disciplina de Estruturas Hidráulicas, IST. Characteristics Características With or without river bed protection, with or without downstream water level increase. Location and flow control according to A.1 or A.2 Com ou sem proteção do leito, com ou sem sobrelevação do nível natural do rio. Localização e controlo segundo A.1 ou A.2 With or without river bed protection, with or without downstream water level increase. Location and flow control according to A.1, A.2, A.3 ou A.4 Com ou sem proteção do leito, com ou sem sobrelevação do nível natural do rio. Localização e controlo segundo A.1, A.2, A.3 ou A.4 Location and flow control according to A.1, A.2, A.3 or A.4 Localização e controlo segundo A.1, A.2, A.3 ou A.4 4 2

3 Torrão dam Barragem do Torrão Spillway over the dam (A.1), with guided fall and hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e bacia de dissipação de energia (B.3) Vídeo: 5 Torrão dam Barragem do Torrão Spillway over the dam (A.1), with guided fall and hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e bacia de dissipação de energia (B.3) Developed section Plan 6 3

4 Régua dam Barragem da Régua Spillway over the dam (A.1), with guided fall and hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e bacia de dissipação de energia (B.3) ,3a,75y,90t/data=!3m8!1e2!3m6!1s !2e1!3e10!6s%2F%2Fstorage.googleapis.com%2Fstatic.panoramio.com%2Fphotos%2Fsmall%2F jpg!7i1600!8i1071!4m2! 3m1!1s0xd3b5255df31bc2b:0xa545f985beb35f58 7 Régua dam Barragem da Régua Spillway over the dam (A.1), with guided fall and hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e bacia de dissipação de energia (B.3) Plan Developed section 8 4

5 Caldeirão dam Barragem do Caldeirão Spillway over the dam (A.1) and plunging pool downstream (B.1) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda livre e dissipação de energia no leito (B.1) Upstream view Downstream view 9 Caldeirão dam Barragem do Caldeirão Spillway over the dam (A.1), with guided fall and hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e bacia de dissipação de energia (B.3) Plan Upstream view 10 5

6 Odivelas dam Barragem de Odivelas Spillway over the arch buttresses (A.1), with guided jet and downstream ski jump (B.2) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e trampolim de saída (B.2) 11 Odivelas dam Barragem de Odivelas Spillway over the arch buttresses (A.1), with guided jet and downstream ski jumps (B.2) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e trampolim de saída (B.2) Plan Downstream view 12 6

7 Picote dam Barragem de Picote Spillway over the dam (A.1), with guided jet and downstream ski jump (B.2) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e trampolim de saída (B.2) 13 Picote dam Barragem de Picote Spillway over the dam (A.1), with guided jet and downstream ski jump (B.2) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda guiada e trampolim de saída (B.2) Downstream view Plan 14 7

8 Bouçã dam Barragem da Bouçã Spillway over the dam (A.1) and plunging pool downstream (B.1) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda livre e bacia de dissipação de energia no pé da barragem (B.1) Vídeo: 15 Bouçã dam Barragem da Bouçã Spillway over the dam (A.1) and plunging pool downstream (B.1) Descarregador de cheias sobre a barragem (A.1), com queda livre e bacia de dissipação de energia no pé da barragem (B.1) Plan Upstream view 16 8

9 Kariba dam Barragem de Kariba Orifices through the dam (A.2) and plunging pool downstream (B.1) Orifícios através da barragem (A.2) e queda livre e dissipação de energia no leito (B.1) Vídeo: 17 Kariba dam Barragem de Kariba Orifices through the dam (A.2) and plunging pool downstream (B.1) Orifícios através da barragem (A.2) e queda livre e dissipação de energia no leito (B.1) P. Novak et. al, Hydraulic Structures, Third Edition, Spon Press, Great Britain,

10 Sabugal dam Barragem do Sabugal Channel on the hillside (A.3), with hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias em canal de encosta, com bacia de dissipação por ressalto a jusante (B.3) Channel on the hillside Descarregador de cheias em canal de encosta 19 Vermiosa dam Barragem de Vermiosa Channel on the hillside (A.3), with hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias em canal de encosta (A.3), com bacia de dissipação por ressalto a jusante (B.3) Channel on the hillside Descarregador de cheias em canal de encosta

11 Vermiosa dam Barragem de Vermiosa Channel on the hillside (A.3), with hydraulic jump stilling basin (B.3) Descarregador de cheias em canal de encosta (A.3), com bacia de dissipação por ressalto a jusante (B.3) Channel on the hillside Descarregador de cheias em canal de encosta 21 Paradela dam Barragem de Paradela Shaft spillway (A.4) with morning glory control structure and tunnel Descarregador de cheias em poço vertical com túnel a jusante Planta (top view) US Army Corps of Engineers, Hydraulic Design of spillways, ASCE Press,

12 Arade dam Barragem do Arade Shaft spillway with gates (A.4) Descarregador de cheias em poço vertical (A.4) Top view Shaft spillway controlled by 4 segment gates Poço vertical controlo por 4 comportas segmento Longitudinal section of the spillway Secção longitudinal do descarregador 23 Maranhão dam Barragem do Maranhão Inclined shaft (A.4) spillway with tailrace gallery Descarregador de cheias em poço inclinado (A.4) com galeria escavada a jusante US Army Corps of Engineers, Hydraulic Design of spillways, ASCE Press, Longitudinal section of the spillway 24 12

13 Shaft spillways examples Outros exemplos de descarregadores de cheias em poço Vídeo: New Haddell dam Barragem de New Haddell Dique fusível (A.5) Fuse spillway (A.5) Main spillway Descarregador principal Fuse spillway Dique fusível

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