1.3. Âmbito e organização do livro 42. Noções sobre escoamentos em canal

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1 Índice Prefácio 15 Agradecimentos 17 Simbologia 19 Capítulo 1 Introdução 1.1. Água, um recurso natural escasso Sistemas de adução em canal Objectivos Constituição geral Controlo de canais Âmbito e organização do livro 42 Capítulo 2 Noções sobre escoamentos em canal 2.1. Introdução geral Classificação dos escoamentos Escoamentos laminares e turbulentos Escoamentos críticos, lentos e rápidos Escoamentos permanentes e variáveis Escoamentos uniformes e variados 53

2 2.3. Escoamentos uni, bi e tridimensionais Regimes permanentes uniforme e gradualmente variado Curvas de regolfo em canais prismáticos com caudal constante Cálculo do regolfo com caudal constante Curvas de regolfo em canais controlados Regime rapidamente variado. Ressalto hidráulico Regime variável em canais Equações de base Tempo de resposta de um canal Velocidade teórica de propagação duma frente de onda Tempo de resposta Modelos de simulação da propagação Influência das estruturas de controlo Problemas resolvidos 86 Capítulo 3 Projecto de canais de adução 3.1. Introdução geral Traçado Perfis transversais Considerações gerais Secção hidraulicamente mais favorável em canais de fronteira rígida Secção trapezoidal de escavação mínima Secção trapezoidal de perímetro revestido mínimo Aquedutos abobadados. Caso particular da secção circular Perfil longitudinal Optimização global do dimensionamento de canais Dimensionamento de canais Considerações gerais Canais erodíveis Canais revestidos a betão 147

3 3.7. Drenagem externa de canais revestidos Introdução geral Tipos de drenagem Dreno longitudinal sob o rasto do canal Problemas resolvidos 152 Capítulo 4 Constituição geral dos sistemas de adução em canal 4.1. Componentes principais Estrutura e tomada de água da admissão geral Considerações gerais Tomadas de água em barragens (obturadores e válvulas) Tomada de água numa linha de água Estruturas de atravessamento Apresentação geral Passagem superior em canal Passagem inferior em canal Conduta de atravessamento viário Sifão invertido Estruturas de controlo de alturas de água Tomadas de água e estruturas de partição Apresentação geral Tomada de água do tipo tudo ou nada Partidores de caudal Orifício com carga constante Conduta com entrada controlada por adufa Módulos Neyrpic Estruturas de protecção Objectivos e localização Descarregador lateral de superfície 196

4 Sifões de escorvamento automático Estruturas de descarga Outras estruturas Problemas resolvidos 215 Capítulo 5 Controlo de canais. Variáveis, lógicas e algoritmos 5.1. Considerações gerais Variáveis consideradas no controlo Definição Variáveis controladas Variáveis medidas Variáveis de controlo Lógicas de controlo Arquitectura do algoritmo de controlo Classificação geral Controladores independentes Controlo semi-local Controlo centralizado Controlo independente com supervisão centralizada Controladores Noções básicas de controlo de canais Algoritmos Forma polinomial RST Outras formulações Controlador PID Calibração geral de controladores PID Preditor de Smith Controlador preditivo Controlador óptimo 266

5 Capítulo 6 Canais controlados. Distribuição de água, dimensionamento e operação 6.1. Considerações gerais Métodos de distribuição de água Introdução Parâmetros característicos da distribuição Definição dos diferentes métodos Métodos de distribuição versus operação e controlo dos canais Organização da distribuição por rotação Caudal de ponta, dose e duração da rega Módulo de rega e rotação Dimensionamento do trecho de canal Capacidade de transporte Dimensionamento e controlo Funcionamento do trecho de canal em regime permanente Resposta hidráulica do trecho de canal à variação de caudais Controlo por montante Controlo local próximo por jusante Controlo local distante por jusante com variável controlada a meio do trecho de canal Controlo do volume de água do trecho de canal Problemas resolvidos 312 Capítulo 7 Controlo de canais. Estruturas e equipamentos 7.1. Apresentação geral Controladores passivos. Descarregadores Introdução geral Descarregador labirinto. Descarregador bico de pato Geometria e apresentação geral 321

6 Lei de vazão Dimensionamento de descarregadores associados a módulos Neyrpic Comportas Caracterização geral Comportas convencionais Comportas auto-reguladoras Apresentação geral Comportas Neyrpic Comporta Bengemann Comporta Vlugter Comportas com flutuador sob a acção indirecta do nível a controlar Controladores electromecânicos Controladores electrónicos Apresentação geral Computadores portáteis comerciais Autómatos industriais Controladores específicos de função única pré-programada Controladores específicos pré-programados com multi-funções e multi-acções Equipamentos de medição Apresentação geral Sensores de posição de comportas Sensores de altura de água (limnímetros) Equipamentos e procedimentos para cálculo dos caudais Considerações gerais Medidores de velocidade do escoamento Descarregadores Comportas Sistemas de comunicação Generalidades e arquitecturas de rede Rede telefónica fixa Rede de cabos em fibra óptica Rede rádio VHF ou UHF de canal único 398

7 Sistema global para comunicações móveis Protocolo Modbus Outros equipamentos Problemas resolvidos 402 Capítulo 8 Controlo de canais. Aplicações 8.1. Automação de canais. Síntese histórica Sistemas de controlo em funcionamento em protótipos Introdução geral Aplicações do controlo por montante Caracterização geral Controlo Proporcional Descarregadores bico de pato Comportas AMIL Comportas Bengemann Comportas Vlugter Controlador Danaide Controlador DACL Controlador Little-Man Controlador Colvin Controlador P+PR Controlo UMA Aplicações do controlo local próximo por jusante Caracterização geral Comportas AVIS ou AVIO Comportas mistas Aplicações do controlo local distante por jusante Caracterização geral Controlador BIVAL Controlo CARA Controlador EL-FLO+reset Controlo SOGREAH Controlo IMTA CEMAGREF 440

8 Aplicações do controlo semi-local Caracterização geral Controlo IMTA CEMAGREF Controlo MODUVAR Controlo PIR (Proporcional, Integral, Retard ou atraso) Aplicações do controlo centralizado Apresentação geral Regulação Dinâmica Controlo CACG Controlo ACS Volume controlado Controlo Gate Strocking Controlo Sabet Implementação de sistemas de controlo de canais Considerações gerais Calibração de controladores PI Metodologias gerais Metodologia do ITRC Metodologia do CEMAGREF Outra metodologia proposta Desenvolvimento e calibração de controladores PI. Exemplo de aplicação 470 Capítulo 9 Canais controlados. Modernização 9.1. Introdução geral SCADA Sistema de supervisão e controlo manual à distância Apresentação geral Componentes principais Controladores manuais Caudais em estruturas hidráulicas Caso geral Associação soleira comporta 495

9 Associação soleira orifício Comporta mergulhada Controlo automático digital Definição e implementação conjunta de sistemas SCADA e de controlo automático Reservatórios de compensação e controlo Definição e objectivos gerais Tipos e localização Critérios gerais de dimensionamento Dimensionamento de reservatórios alimentados por bombagem Problemas resolvidos 521 Referências bibliográficas 523