Obras Hidráulicas

Introdução

O presente documento tem como objectivo o desenvolvimento dos conhecimentos apreendidos na disciplina de Obras Hidráulicas.

Este documento está dividido em três pequenos trabalhos que constam do seguinte:na primeira parte é solicitado que se determine o valor mínimo do parâmetro m de uma barragem de gravidade em betão; o segundo trabalho recai sobre o dimensionamento de um descarregador de cheias com descarga livre; na terceira parte pretende-se definir a geometria de uma bacia de dissipação de energia por ressalto do tipo Bureau of Reclamation dos EUA.

O presente trabalho consiste na determinação do valor mínimo de m a considerar no perfil transversal da barragem de gravidade em betão representada na figura que se apresenta em baixo, admitindo que a fundação é indeformável e desprezando as solicitações devidas aos sedimentos e aos sismos.

A condição de não existência de tensões de tracção na fundação ou no corpo da barragem deve ser respeitada.

Considerações tomadas:

γbetão = 24 kN/m3

γágua = 10 kN/m3

Procedimentos:

1º - Cálculo do peso próprio da estrutura

w1 = 4 x 32 x 24 =3072 kN

w2 = (B – 4) x 25 / 2 x 24 = 300B – 1200

w3 = (B – 4) x 3 x 24 = 72B – 288

wT = w1 + w2+ w3 ↔ wT = 372B + 1584

2º - Cálculo dos Impulsos

I4 = ½ γ h2 ↔ I4 = ½ x 10 x 302 ↔ I4 = 4500 kN/m

I5 = ½ γ h2 ↔ I4 = ½ x 10 x 32 ↔ I5 = 45 kN/m

3º - Cálculo da subpressão

Fig.2 – Diagrama da subpressão

V”trapézio” = (B + b)/2 x h = [[(300 + H) +300]/2 x B] x 1m= … = 300B + HB/2

b1 = B/2

b2 =2/3B

Impulsão = V x b = V1x b1 + V2 x b2 = (300B x B/2) + (B x H)/2 x 2/3 B = 150 B2 + 1/3 HB2

∑Fv = 0 ↔ wT – Vt = 0 ↔ 372B + 1584 – (300B + HB/2) = 0 ↔…↔HB = 144 B +3168

∑M = 0 ↔ … ↔ B = 22,84 m

HB = 144B + 3168 ↔ H = 282,7

m = 0.75 → Ө = 37 º

2º Trabalho

Sobre a barragem definida no 1º trabalho deverá ser construído um descarregador de cheias rectangular, com descarga livre e soleira espessa tipo WES.

A largura do descarregador, o caudal máximo a descarregar e a cota do NMC foram dados na aula.

a) Determine