UFPR DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES TT 046 2º SEMESTRE 2008

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1 UFPR DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES SISTEMAS DE TRANSPORTES TT 046 2º SEMESTRE 2008

2 TRANSPORTE AQUAVIÁRIO AULA 02

3 Melhoramentos dos cursos d'água para navegação PROBLEMAS Os problemas que dificultam a utilização plena dos cursos d'água para navegação são: Obstáculos naturais ou acidentais; Desbarrancamentos; Instabilidade do canal (o talvegue pode se alterar após uma enchente); Pluralidade de canais ; Corredeiras e quedas.;

4 Melhoramentos dos cursos d'água para navegação SOLUÇÕES MELHORAMENTOS GERAIS OU NORMALIZAÇÃO; REGULARIZAÇÃO; CANALIZAÇÃO

5 1) Melhoramentos Gerais ou Normalização CARACTERIZAM SE POR: Obras de baixo custo; Simples; Necessitam de grande manutenção.

6 1. MELHORAMENTOS GERAIS A) Limitação do Leito de Inundação Barragens longitudinais no leito maior; Diques ou muros; Limitam as águas nas cheias, prevenindo inundações; Diques Barragens de terra ou enrocamento Não necessitando de ferragens Muros Estruturas esbeltas; Em geral, de concreto armado;

7 1. MELHORAMENTOS GERAIS B) Remoção de Obstáculos Retirada de material sólido do leito do rio; Obstáculos ocasionais (árvore,pedra,, etc) Rochas permanentes; Sedimentostrazidos trazidos pelacorrente; OBRAS DE DRAGAGEM

8 Dragagem Remoção de Obstáculos Equipamentos mecânicos ou hidráulicos; Comum ocorrer sedimentação do canal dragado; Material pode ser removido do leito ou deixado no mesmo; em local que não influencie o canal dragado Equipamentos contínuos (alcatruzes);

9 Remoção de Obstáculos Equipamentos contínuos (alcatruzes) Removem continuamente os sedimentos do fundo dos rios Depende da sua capacidade; do comprimento da elinda calha elinda alcatruz α

10 B) Remoção de Obstáculos Equipamentos descontínuos (colher, concha ou pá de arrasto) Back-shovel Drag-line Apresentam baixo rendimento em relação ao seu custo Clamshell Somente são empregados em casos especiais

11 B) Remoção de Obstáculos Equipamentos hidráulicos (dragas de sucção): Simples: o arrancamento das partículas é provocado pela força erosiva da corrente e pela sucção da boca do equipamento Com desagregador giratório: é uma espécie de broca, aumentando assim a força de arrancamento Com pá de sucção: provoca a suspensão das partículas do fundo através de jatos d água lançados contra o leito (desagregando os materiais). A sucção é feita por um grande bocal de aspiração (aspirador de pó)

12 B) Remoção de Obstáculos Pá de Sucção (Dragas de Sucção)

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14 Os Material sólido e água são despejados: Nas próprias dragas; Na corrente, fora do canal; Na margem, recalcados por tubulação; Derrocamento fluvial: l Explosivos; Percussão (hastes de derrocagem ou marteletes pneumáticos);

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16 C) Proteção das Margens O desgaste das margens pode ser provocado pelo arrancamento de materiais ou escorregamento da ribanceira, ambos provocados pelo fenônemo da EROSÃO, além de outros fatores. As obras de proteção podem ser: DIRETAS E INDIRETAS

17 C) Proteção das Margens Diretas ou Contínuas: Realizadas diretamente sobre as margens Revestimento simples, embora com material resistente (pedras, plantação de grama, revestimento asfaltico) Proteção com enrocamentos, alvenaria de pedra Indiretas ou Descontínuas: Obras localizadas; A curta distância das margens; Desviam o curso dágua; d'água; Utilizam os espigões

18 2. REGULARIZAÇÃO Obras de custo elevado; Necessitam de pouca manutenção; Resultados permanentes; Três Tipos: Simples Contração (largura da seção é reduzida) Conservação de Soleiras; Correntes Helicoidais

19 2. REGULARIZAÇÃO Simples Contração Ai Ae NA NA Li Le Seção inicial Seção estreitada NA Conservação desoleiras dique canal espigão Af Lf Seção final H ΔH Correntes Helicoidais: método recente; esse método baseia se no grande poder erosivo de uma corrente helicoidal

20 3. CANALIZAÇÃO: transforma o rio em uma série de patamarespor p meio de barragens, cujos desníveis são vencidos por obras de transposição, como as ECLUSAS Barragem Obra de transposição NA NA NA NA Perfil longitudi

21 Vantagens: Permite maiores calados; 3. CANALIZAÇÃO: Facilidade para construção de portos; Aproveitamento hidrelétrico; Outros Desvantagens: s: Alto custo das obras Limitação it de tráfego táf nas obras de transposição Problemas ecológicos

22 Objetivos: Obras de Transposiçãode Desníveis Viabilizam o sistema de hidrovias; Vencem barragens ou desníveis; í Tipos de Sistemas: Mecânicos; Hidráulicos;

23 Obras de Transposição de Desníveis Sistemas Mecânicos Elevadores Verticais Planos inclinados Rampas Hidráulicas Sistemas Hidráulicos Eclusas

24 Elevadores Verticais Sistemas Mecânicos Sistema Clark (hidráulico ou de pistão) Sistema flutuante Sistema funicular Planos inclinados Funicular Automotor Rampas Hidráulicas

25 ELEVADORES DE EMBARCAÇÕES Elevadores de embarcações utilizam enormes cubas cheias de água para transposição de nível. Com partes móveis nas extremidades para acesso das embarcações,as as cubas são elevadas ou abaixadas verticalmente. O tempo de transposição para altas quedas de água com elevadores é mais rápido do que com eclusas equivalentes. As cubas dos elevadores tem comprimento da ordem de 100m, adequados para a transposição de embarcações tipo automotor e barcaças com empurrador na configuração 1+1. Comboios maiores são desmembrados e reconectados após a transposição. Fonte: IEP, 30 de maio de 2007

26 Elevadores Verticais Sistema Clark (hidráulico ou de pistão) Seu funcionamento é semelhante a um elevador de carros. Mantendo uma cuba elevada e a outra na parte inferior, quando da introdução de água na cuba elevada faz com que ela desça, erguendo a outra simultaneamente. ( gangorra)

27 Elevadores Verticais Sistemas Clark Pistão Sistema Clark (hidráulico ou de pistão)

28 Sistemas Clark Pistão

39 Elevadores Verticais SISTEMA FLUTUANTE A cuba é suportada por flutuadores que submergem em poços cheios hi d água. Os flutuadores tem deslocamento igual ao peso da cuba, o que faz com que a cuba desça, ç, no caso de admissão de água no seu interior e suba, no caso de retirada de água

40 Elevadores Verticais SISTEMA FLUTUANTE N.A. superior Cuba N.A. inferior Flutuador

41 Elevadores Verticais SISTEMA FLUTUANTE

42 Elevadores Verticais SISTEMA FUNICULAR A cuba é suportada por contrapesos, ligados à mesma por cabos de aço, de forma semelhante aos elevadores de edifícios. É o sistema que melhor se adapta a desníveis superiores a 30 metros.

43 Elevadores Verticais SISTEMA FUNICULAR N.A. superior Cuba Polias Contrapeso N.A. inferior

44 Elevadores Verticais SISTEMA DE CONTRA PESOS

45 Elevadores Verticais SISTEMA DE CONTRA PESOS

46 Elevadores Verticais SISTEMA DE CONTRA PESOS Elevador de Strépy Thieu França

47 Elevadores Verticais SISTEMA DE CONTRA PESOS Elevador de Falkirk k Wheel Escócia

48 Elevador de Falkirk k Wheel Escócia

49 Elevadores Verticais SISTEMA DE CONTRA PESOS No início haviam dois canais: O canal Forth e Clyde foram construídos em 1777, entre portos Grangemouth e Falkirk Glasgow. A união dos canais foi terminada em Por causa das dificuldades geográficas, a qual criou uma diferença de 79ft. Em 1963, após 150 anos da existência houve a construção de um carrossel enorme. Esta idéia extraordinária foi terminada em 2002 e transformouse um símbolo da Escócia.

50 Elevador de Falkirk k Wheel Escócia

51 Elevador de Falkirk Wheel - Escócia

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60 PLANO INCLINADO É um outro tipo de elevador de embarcação que também utiliza uma cuba cheia de água para transpor a embarcação de um nível ao outro, porém o deslocamento é inclinado. Uma cuba ligada a um sistema de contrapesos movimenta- se sobre trilhos. Dispositivos hidráulicos dividem igualmente os esforços p g ç nos cabos de tração

61 Plano inclinado de Ronquières (Bélgica) desnível: 68 m capacidade: ton. extensão: m Inclinação: 5 % tempo: 40 minutos

62 PLANO INCLINADO Controle rigoroso da aceleração e desaceleração, da velocidade e da posição da cuba para evitar oscilações que possam comprometer a segurança das embarcações. Apresenta baixa velocidade de transferência, exige em alguns casos, um sistema duplo para não saturar o sistema.

63 PLANOS INCLINADOS SISTEMA FUNICULAR Neste sistema, a embarcação sobe um plano inclinado dentro de uma cuba. A cuba, com rodas é movimentada sobre trilhos, sendo ligada por cabos a um contrapeso

64 Plano Inclinado FUNICULAR LONGITUDINAL TRANSVERSAL

65 Plano Inclinado FUNICULAR

69 Plano Inclinado RONQUIÈRES BELGICA Desnível = 68m Capacidade = 1.350t Extensão = 1.432m Inclinação = 5% Tempo = 40 min

70 Plano Inclinado RONQUIÈRES BELGICA

71 PLANOS INCLINADOS SISTEMA AUTOMOTOR O deslocamento das cubas é possível através de motores. A cuba, graças a uma cunha giratória, penetra na água sempre através de uma rampa descendente, sendo o embarque e desembarque realizados através da mesma porta.

72 Plano Inclinado AUTOMOTOR

90 RAMPAS HIDRÁULICAS É um sistema de concepção recente, constituído por um canal inclinado. É empurrado por um trator, que desloca o barco dentro de uma cunha líquida. Não vence desníveis muito elevados.

91 Rampa hidráulica (pequenas embarcações) A cuba e os equipamentos de movimentação são substituídos por um canal de seção uniforme e declividade da ordem de 5%.

92 RAMPAS HIDRÁULICAS N.A. superior Trator N.A. inferior Cunha d'água

93 RAMPAS HIDRÁULICAS

101 RAMPAS HIDRÁULICAS Rampa Hidráulica - Béziers (França) Fonte: NICOLAS JAMBERG ICS Para pequenas embarcações e embarcações de esporte e recreio

102 Fonte: Canal do Midi (França)

103 SISTEMAS HIDRÁULICOS Eclusas Câmara simples Câmara múltipla Escada de eclusas Eclusas geminadas

104 ECLUSAS O sistema mais conhecido e utilizado para a transposição de desníveis é por meio de eclusa. O funcionamento desse tipo de sistema consiste no enchimento e esvaziamento de uma estrutura com comportas nas extremidades. Quando o nível da eclusa atinge a cota de montante ou de jusante, a respectiva comporta é aberta para permitir a entrada ou saída da embarcação. A operação de enchimento ou esvaziamento pode ser efetuada por bombeamento ou por gravidade.

105 SISTEMAS HIDRÁULICOS

106 SISTEMAS HIDRÁULICOS CÂMARA SIMPLES A CM B CM M C CJ M C CJ CA CD Alimentação da câmara até seu nivelamento CA CD Fechamento de CA - Abertura de CM C CM D CM M C CJ M C CJ CA CD A embarcação adentra em C CA CD Fechamento de CM - Abertura de CD até nivelamento com NA de jusante E CM F CM M C CJ M C CJ CA CD Fechamento de CD - Abertura de CJ CA CD A embarcação saindo de C

107 ECLUSAS As dimensões da eclusa são estabelecidas pela dimensão do comboio padrão dã A folga nas laterais é da ordem de 1 m e a folga no comprimento varia de 1 a 5 m. As eclusas podem ser : El Eclusas simples: uma única câmara De câmaras múltiplas: usado em desníveis muito grandes Escada de eclusas: é um canal com várias ái eclusas independentes, situadas muito próximas Eclusas geminadas: duaseclusas paralelas, construídasdetal de tal forma que o esvaziamento de uma permite o enchimento da outra.

108 GRANDES ECLUSAS Eclusa de Three Gorges CHINA

109 SISTEMAS HIDRÁULICOS CÂMARA SIMPLES

110 SISTEMAS HIDRÁULICOS CÂMARA MULTIPLA

111 SISTEMAS HIDRÁULICOS ESCADA DE ECLUSAS

114 CANAL DO PANAMÁ

115 CANAL DO PANAMÁ

116 Região Sudeste PRINCIPAIS ECLUSAS BRASILEIRAS Eclusa de Barra Bonita (SP) Eclusa de Bariri (SP) Eclusa de Ibitinga (SP) Eclusa de Promissão (SP) Eclusa de Nova Avanhandava (SP) El Eclusa de Tê Três Irmãos (SP) Eclusa de Ilha Solteira (SP) (obra paralisada) Eclusa de Jupiá (SP) Eclusa de Porto Primavera (PR) Projeto Eclusa de Itaipu

117 PRINCIPAIS ECLUSAS BRASILEIRAS

118 Eclusa de Barra Bonita A Eclusa El de Barra Bonita está localizada li no Rio Tietê, no município iíi de Barra Bonita, com comprimento total de 148 m, largura: 12 m e desnível máximo: 26 m. O Tempo de eclusagem é de 12 minutos para subir e 12 minutos para descer, com capacidade de embarcações de 2 mil toneladas por vez. A inauguração ocorreu no dia 29 de novembro de 1973.

119 Eclusa de Barra Bonita DETALHES

120 Eclusa de Promissão A Eclusa de Promissão está localizada no Rio Tietê, no município de Promissão, a jusante da UEH de Ibitinga e nas proximidades da corredeira de Lajes. A eclusa para navegação foi concluída em 1986, com largura útil de 12,00 m, comprimento de 142,00 m e calado de 3,50 m.

121 Eclusa de Sobradinho A Eclusa de Sobradinho está localizada no Rio São Francisco, no município de Juazeiro na Bahia, a montante de Juazeiro/Petrolina. A eclusa para navegação possui largura útil de 17,00 m, comprimento de 120,00 m. O tempo máximo para enchimento é de 16 minutos com capacidade efetiva de tráfego de t/ano.

122 Detalhe da Eclusa de Sobradinho.

123 Eclusa de Três Irmãos (desnível total 49m) A Eclusa de Três Irmãos está localizada Rio Tietê no oeste paulista, entre os municípios de Andradina e Pereira Barreto, a 28 Km da confluência. com o Rio Paraná. A eclusa para navegação possui largura útil de 12,10 m, comprimento de 142,00 m.

124 Eclusa de Três Irmãos- DETALHES.

125 ECLUSA DE TUCURUÍ As obras de construção das Eclusas de Tucuruí foram iniciadas em 1981 e interrompidas por várias vezes, sendo retomadas pelo programa PAC em O desenvolvimento de um sistema com duas eclusas foi necessário para vencer os 78 metros de altura da barragem de Tucuruí, sendo uma no corpo da barragem, seguida de um canal intermediário de metros, e outra em seguida, cada uma vencendo um desnível de 37 metros. Os rios Tocantins e Araguaia atravessam regiões dotadas de extremas riquezas minerais, banhando em extensões superiores a 2000 quilômetros, terras com natural vocação para a agropecuária. Dentro deste enfoque, a construção das eclusas é imprescindível ao aproveitamento econômico, florestal e mineral, que depende da oferta de meios de transporte maciços, de baixo custo econsumo energético.

126 Eclusa de TUCURUÍ.

127 BIBLIOGRAFIA