Hidráulica Fluvial e Marítima

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1 UNIVERSIDADE DE COIMBRA FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA Departamento de Engenharia Civil Textos de apoio de Hidráulica Fluvial e Marítima Disciplina de Processos Fluviais e Costeiros Mestrado em Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente Por Francisco E. P. Sancho

2 Lições da disciplina Processos Fluviais e Costeiros, preparadas essencialmente com base na seguinte bibliografia: Abecassis, F.M., Castanho, J.P., e Carvalho, J.R. (1957). A previsão das características das ondas do mar. Memória 114, LNEC, Lisboa. Alves, E.C.L. (1997). Estudo experimental de escoamentos em desequilíbrio em canais com leito móvel. Dissertação de Mestrado em Hidráulica e Recursos Hídricos, IST, Lisboa. Cardoso, A.H. (1998). Hidráulica Fluvial. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa. Castanho, J.P. (1973). Obras de defesa contra a protecção costeira. Curso 131, LNEC, Lisboa. Chang, H.H. (1988). Fluvial processes in river engineering. John Wiley & Sons, New York. Dean, R.G., and Dalrymple, R.A. (1984). Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists. Advanced Series on Ocean Engineering, World Scientific, London. Goda, Y. (1985). Random Seas and Design of Maritime Structures. University Tokyo Press. Kamphuis, J.W. (2000). Introduction to Coastal Engineering and Management. Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 16, World Scientific, London. Komar, P.D. (1998). Beach processes and sedimentation. Prentice Hall, Inc., 2 nd Edition, New Jersey. LNEC (1977). Obras de protecção costeira. Seminário 210, LNEC, Lisboa, Reimpressão em 1989.

3 Mota-Oliveira, I. (1981). Hidráulica marítima. Ed. AEIST, Instituto Superior Técnico, Lisboa. Neves, M.G.O. (1992). Escoamentos uniformes em canais de leito móvel. Dissertação de Mestrado em Hidráulica e Recursos Hídricos, IST, Lisboa. OPEN UNIVERSITY COURSE TEAM (2001). Waves, Tides and Shallow-water processes. The Open University. Sancho, F.E. (1991). Propagação de ondas marítimas: modelo numérico de refracção-difracção. Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica, IST, Lisboa. Veloso Gomes, F., (1995). Fenómenos de alteração e deformação da agitação na propagação em direcção à costa. Faculdade de Eng. da Univ. do Porto.

4 Parte I Hidráulica Fluvial Índice 1. Introdução e Âmbito 2. Propriedades físicas dos sedimentos 2.1 Propriedades dos grãos Dimensão Forma Densidade Velocidade de queda ou de sedimentação 2.2 Propriedades das misturas granulométricas Distribuição granulométrica Porosidade Ângulo de atrito interno 3. Hidráulica dos escoamentos em canais de leito fixo 3.1 Classificação dos escoamentos 3.2 Distribuição das tensões tangenciais 3.3 Distribuição de velocidades de escoamentos turbulentos 3.4 Fórmulas de resistência ao escoamento Fórmula de Colebrook-White Fórmula de Chezy Fórmula de Manning 4. Configurações de fundo 4.1 Introdução 4.2 Caracterização sumária das configurações de fundo Rugas e dunas Leito plano superior ou de transição Antidunas Outras considerações 4.3 Critérios de previsão de configurações de fundo e de regimes de escoamento Critério de Larras Critério de Athaullah e Simons Critério de Cooper et al Critério de Vanoni Critério de Van Rijn

5 5. Escoamentos em canais de leito móvel - Resistência ao escoamento 5.1 Introdução: rugosidade de grão e de forma 5.2 Resistência ao escoamento em fundos móveis planos 5.3 Resistência ao escoamento com configurações de fundo: critérios de resistência Critério de Einstein e Barbarossa Critério de Brownlie Critério de Cooper et al Critério de Vanoni 5.4 Secções compostas 6. Erosão. Início do transporte sólido por arrastamento 6.1 Introdução 6.2 Tensão crítica de arrastamento no fundo 6.3 Diagrama de Shields 6.4 Tensão crítica nas margens 6.5 Tensão crítica em canais trapezoidais

6 Parte II Hidráulica Marítima 1. Introdução e Âmbito 2. Fenómenos e processos costeiros 2.1 Fenómenos costeiros Vento e agitação marítima Pressão atmosférica Correntes Marés Seichas ( seiche ) Maremotos ( tsunamis ) 2.2 Processos costeiros 3. Fenómenos e processos costeiros (em preparação) 4. Transformação de ondas 4.1 Empolamento ( Shoaling ) 4.2 Refracção 4.3 Difracção 4.4 Reflexão 4.5 Rebentação 4.6 Espraiamento e refluxo 5. Conceitos fundamentais da agitação irregular 5.1 Caracterização de um estado de agitação e análise no tempo 6 Dinâmica sedimentar e Obras costeiras (em preparação)