INTRODUÇÃO vii 1 DETERMINAÇÃO DE CAUDAIS DE PONTA DE CHEIA EM PEQUENAS BACIAS HIDROGRÁFICAS 1 C L Á U D I A B R A N D ÃO RU I ROD R I G U E S

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1 INTRODUÇÃO vii 1 DETERMINAÇÃO DE CAUDAIS DE PONTA DE CHEIA EM PEQUENAS BACIAS HIDROGRÁFICAS 1 C L Á U D I A B R A N D ÃO RU I ROD R I G U E S 1.1 Enquadramento Conceitos de base associados à estimação de caudais de cheia caracterização das precipitações intensas Curvas IDF Distribuição temporal das precipitações intensas Tempo de concentração. Expressões de cálculo Métodos empírico-cinemáticos para cálculo de caudais de ponta de cheia Análise estatística de caudais instantâneos máximos anuais Procedimento expedito para determinação de caudais de ponta de cheia Metodologia Bacias hidrográficas selecionadas Caracterização das bacias hidrográficas Precipitações intensas consideradas Análise estatística de caudais instantâneos máximos anuais Caudais de ponta de cheia nas bacias consideradas Procedimentos expeditos Caso de estudo Bibliografia Anexo 1.1 Curvas Intensidade-Duração-Frequência (IDF). Parâmetros. 33 Anexo 1.2 Hidrograma unitário adimensional do SCS modificado Anexo 1.3 Método do SCS. Número de escoamento, N Anexo 1.4 Método racional. Coeficiente de escoamento C, para os períodos de retorno de 25, 100, 500 e 1000 anos Anexo 1.5 Método de Temez. Parâmetro P0 (mm) ÓRGÃOS DE SEGURANÇA E EXPLORAÇÃO DE BARRAGENS 47 A N TÓN IO P I NHE I RO 2.1 Introdução Descarregador de cheias Introdução Estruturas de controlo do escoamento Considerações prévias Soleira do tipo WES Soleira em leque Soleira em labirinto Amortecimento de cheias na albufeira e sua relação com a geometria do descarregador Canais Canais de betão com perfil longitudinal convencional Canais não revestidos com perfil longitudinal convencional ou em degraus Obras de dissipação de energia Considerações prévias Bacias de dissipação por ressalto Aspetos gerais Dimensionamento hidráulico Bacias de dissipação propostas pelo Bureau of Reclamation (BUREC) Trampolins Considerações prévias Fossas de erosão Bacias de dissipação por impacto Descargas de fundo Introdução

2 2.4.2 Tipos Considerações prévias Cota, localização e equipamento de controlo da descarga de fundo Tempo de esvaziamento da albufeira Dimensionamento hidráulico Velocidade através das grelhas Espaçamento e constituição das barras Perda de carga Tomadas de água Introdução Submersão mínima Sedimentação das albufeiras Tomadas de água para caudal ecológico Considerações prévias Dispositivos para libertação do caudal ecológico Equipamentos hidromecânicos Comportas planas de corrediça Válvulas de cunha Válvulas cónicas (Howell-Bunger) Bibliografia ESTUDOS GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS 97 A N TÓN IO GOME S COE LHO F I L I P E T E LMO J E R EMI A S L AU R A C A L D E I R A 3.1 Introdução Contexto geológico Sítios em formações graníticas Sítios em formações gabrodioríticas Sítios em formações xistentas Sítios em formações calcárias Sítios em formações complexas de camadas múltiplas Sítios em formações arenosas profundas Sismicidade e ações sísmicas Condução do estudo geológico e geotécnico Pesquisa e análise da informação existente Reconhecimento geológico Trabalhos de prospeção Sondagens com trado AS PEQUENAS BARRAGENS DE ATERRO 119 L AU R A C A L D E I R A 4.1 Tipos de barragens de aterro Critérios de projeto Proteção dos paramentos Fundações Albufeira Estudos geotécnicos fundamentais Materiais de construção Referências bibliográficas Capítulo 4 Capítulo 5 5 ASPETOS GERAIS RELATIVOS AO ESTUDO DA PERCOLAÇÃO 139 L AU R A C A L D E I R A 5.1 Introdução

3 5.2 Condutividade hidráulica Fluxos bidimensionais Forças de percolação Influência das forças de percolação na estabilidade global das barragens de aterro Influência das forças de percolação na estabilidade hidráulica dos aterros e fundações de barragens Controlo da percolação para redução de caudais Controlo da percolação por drenagem Estimativa do caudal percolado Referências bibliográficas DIMENSIONAMENTO DE PEQUENAS BARRAGENS DE ATERRO 167 EMA N U E L MA R A NHA DA S N E V E S L AU R A C A L D E I R A MA R I A DA G R A Ç A LOP E S 6.1 Introdução Perfis-tipo a considerar em pequenas barragens de aterro Largura do coroamento e folga Largura do coroamento Folga Dimensionamento dos taludes da barragem Quantificação das forças estabilizadoras e desestabilizadoras de um talude Bloco rígido deslizante sobre um plano inclinado Forças estabilizadoras e desestabilizadoras instaladas nos taludes da barragem A segurança dos taludes das barragens de aterro relativamente a estados limite últimos de deslizamento Situações de projeto Valores característicos das ações e das propriedades físicas e mecânicas dos materiais A segurança e os coeficientes parciais. Obtenção dos valores de cálculo das ações e das propriedades mecânicas dos materiais Verificação de um estado limite último de deslizamento Alguns aspetos a ter em consideração na verificação da segurança relativa a deslizamentos envolvendo os taludes das pequenas barragens de aterro Valor característico do parâmetro de resistência dos materiais que constituem o corpo da barragem Inclinações dos paramentos de barragens com perfis-tipo semelhantes aos propostos Perfil-tipo PT Perfil-tipo PT Perfil-tipo PT Funcionalidade Prescrições para as inclinações dos taludes de acordo com os perfis-tipo Dimensionamento de filtros e drenos Função dos filtros e dos drenos Dimensionamento dos órgãos de filtragem e de drenagem Trabalhos experimentais laboratoriais com vista ao estabelecimento de critérios de dimensionamento Critérios de dimensionamento Requisitos adicionais Segregação Degradação ou fratura das partículas A coesão efetiva e os filtros Estabilidade interna

4 Capacidade de descarga dos sistemas de filtragem-drenagem Dimensionamento do revestimento do paramento de montante Rip-rap Geotêxtil entre o aterro e o rip-rap Verificação da estabilidade ao deslizamento do revestimento do paramento de montante Dimensionamento prescritivo dos filtros e drenos críticos Espessura do filtro inclinado Granulometria do filtro inclinado que assegura a sua capacidade drenante Granulometria do filtro inclinado para assegurar as funções de filtragem Granulometria do tapete drenante para assegurar as funções de filtragem e drenagem Granulometria do tapete drenante, de modo a assegurar as funções de filtragem das camadas de filtro subjacentes e sobrejacentes Conclusões Dimensionamento de sistemas de impermeabilização com geomembrana (SIGM) Dimensionamento de um revestimento do paramento de montante de uma barragem de aterro com um perfil do tipo PT Requisitos do sistema de impermeabilização com geomembrana Ações sobre o sistema de impermeabilização com geomembrana Constituição do sistema de impermeabilização no paramento de montante para o perfil-tipo PT Zona de transição e suporte Geomembrana Outros geossintéticos componentes do SIGM Materiais da zona de transição e suporte Rip-rap Exemplo de configurações de SIGM em pequenas barragens de enrocamento Aspetos relevantes do dimensionamento do SIGM Estabilidade ao deslizamento do rip-rap e do SIGM Quantificação dos ângulos de atrito efetivo nas diferentes interfaces Anexo I. Determinação das propriedades da geomembrana Referências CONSTRUÇÃO DE ATERROS E SUAS INTERFACES COM A FUNDAÇÃO E AS ESTRUTURAS HIDRÁULICAS 255 EMA N U E L MA R A NHA DA S N E V E S L AU R A C A L D E I R A MA R I A DA G R A Ç A LOP E S 7.1 Introdução Compactação mecânica Compactação de solos argilosos Compactação de solos granulares limpos Compactação de enrocamentos Compactação de misturas solo-enrocamento Especificações construtivas dos materiais Execução de aterros Preparação do terreno Execução de aterros experimentais Extração, transporte, deposição e espalhamento Compactação Instalação do geotêxtil no talude de montante nos perfis-tipo PT1e PT Colocação das camadas de proteção dos perfis-tipo PT1 e PT Controlo da compactação Solos finos Misturas de solo-enrocamento Enrocamentos

5 7.6 Aspetos relativos à construção de filtros e drenos Largura dos filtros e drenos Compactação dos filtros e drenos Segregação em filtros e drenos Contaminação de filtros Técnica construtiva do filtro crítico inclinado Construção dos aterros nos contactos com a fundação e as estruturas hidráulicas Construção do aterro sobre a fundação Preparação do contacto Tratamento de nascentes Contacto na zona dos encontros Construção do aterro nos contactos com estruturas hidráulicas Condutas hidráulicas Descarregadores de cheias Pormenores do coroamento Largura e pormenores do coroamento Sobrelevação Construção do aterro e da zona de transição e suporte do SIGM Aspetos relevantes da instalação do SIGM Ações prévias Instalação do SIGM Construção da camada de proteção Bibliografia OBSERVAÇÃO 331 JOÃO PORT U G A L 8.1 Generalidades A observação das pequenas barragens de aterro Grandezas a medir Generalidades Medição da cota do NAA Medição de caudais percolados Medição de deslocamentos superficiais Medição de deslocamentos internos Medição de pressões na água intersticial Inspeção visual de pequenas barragens de aterro Periodicidade e registo de inspeções visuais Deteriorações principais Generalidades Erosão externa Erosão interna Desestabilização de taludes, encontros e fundação Aspetos a contemplar na inspeção visual Albufeira Coroamento Paramento de montante Paramento de jusante Encontros Pé de talude de jusante Zonas de contacto de aterros com estruturas hidráulicas Órgãos hidráulicos de exploração Descarregadores de cheias Anexo Modelo de Ficha de Inspeção Visual Anexo Modelo de Ficha de Inspeção Visual Bibliografia

6 9 METODOLOGIAS SIMPLIFICADAS DE AVALIAÇÃO DO RISCO A JUSANTE DE BARRAGENS 367 MARIA TERESA VISEU 9.1 Introdução Considerações iniciais Definição da classe da barragem Caracterização da cheia induzida pela rotura da barragem Introdução Equações empíricas Caudal de ponta na secção da barragem Cálculo da propagação da cheia no vale a jusante Cálculo das alturas de água e mapa de inundação Modelo Hec-Ras Considerações iniciais Dados de entrada Resultados Caracterização do vale a jusante Objetivos da caracterização Informação de base Abordagem simplificada para conhecimento da situação de ocupação Caso de estudo Considerações iniciais Caracterização do vale a jusante Topografia Tipo de ocupação do solo Caracterização da cheia induzida Referências bibliográficas