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Apresentação da disciplina
O Brasil é um país de grande extensão territorial (8.516.000 km2), permeado por rios de pequeno, médio e grande porte, com malha hídrica navegável estimada de 50.000 km e com extensão costa marítima (8.500 km), condições estas que potencializam a navegação como modo de transporte mais econômico para o escoamento de grandes cargas agrícolas, minerais, de combustíveis e de produtos industrializados.
O transporte hidroviário, para elevadas cargas e grandes distâncias, supera os modos ferroviário e rodoviário de transporte, impondo-se assim como um importante segmento da Engenharia Civil, cuja amplitude abrange o projeto e a execução de obras portuárias, rotas de navegação, eclusas e obras complementares, comboios de navegação entre outros, tanto marítimo como fluvial.
No Curso de Engenharia Civil, a disciplina Portos e Vias Navegáveis (PVN) proporciona aos seus alunos e alunas, o domínio conceitual dos tópicos teóricos e práticos do transporte hidroviário, cuja efetiva implantação iniciou-se no estado São Paulo, na década de 1970, por meio da hidrovia Tietê-Paraná. Assim sendo, prepara-se o aluno e aluna, para o exercício profissional desta importante área da Engenharia Civil.
Mod 1
Módulo 1 - Sistemas Hidroviários de Transporte - Conceitos Gerais
A finalidade do módulo 1 é expor ao aluno os componentes de um sistema integrado de transporte hidroviário e as atividades de projeto, implantação e manutenção desse sistema.
Um sistema hidroviário de transporte é composto pela atuação integrada dos seguintes órgãos competentes:
a) Porto ou Infraestrutura Portuária: órgão cuja finalidade é a carga ou descarga da mercadoria a ser transportada ou descarregada.
b) Rota de Navegação: compreende o percurso a ser feito pelo navio ou comboio (chatas + rebocador), devidamente balisado, com indicação de possíveis obstáculos ou estruturas interpostas tais como pontes e eclusas que integrem a rota.
c) Integração Intermodal: compreende as plataformas de transbordo da mercadoria para outros modos de transporte, tais como o modo rodoviário e ferroviário, de tal maneira a dar sequência ao transporte da mercadoria até o destino final.
Dentre as principais atividades de projeto e construção destacam-se:
- arranjo geral portuário.
- canais e baciais portuárias.
- obras de quebra-mar, guias-correntes e espigões.
- obras de acostagem.
- instalações de movimentação e armazenamento de cargas.
- obras de defesa dos litorais.
- obras estuarinas.
- obras de dragagem e derrocamento.
- obras de hidrovias.
- obras de normalização e regularização do leito.
- obras de eclusas e capacidade de tráfego de hidrovias.
- obras de desenvolvimento ambiental em hidrovias e sustentabilidade.
Além das atividades de projeto básico e executivo, bem como da construção das obras anteriormente relacionadas, destacam-se no escopo da disciplina  as seguintes abordagens teóricas fundamentais na conceituação dos alunos.
- Hidráulica marítima: hidrodinâmica das obras do mar, marés e correntes, arrebentação e hidráulica estuarina.
- Hidráulica fluvial: curva-chave, transporte de sedimentos e morfologia fluvial.
Finalizando esta visualização geral da disciplina, destaca-se a importância da realização de visitas técnicas à uma eclusa em operação e um porto fluvial ou marítimo.
Exercício 1:
O fenômeno da arrebentação das ondas do mar nas praias é de grande importância para o projeto de estruturas da orla marítima. Sobre este tema analise as afirmativas a seguir:
I. O fenômeno da arrebentação das ondas é normalmente associado à desagregação de sua estrutura e ao rápido aparecimento de uma forte turbulência.
II. Quando ocorre a arrebentação, a energia que a onda recebeu do vento é dissipada.
III. Nas praias de declividade mais suave há normalmente dois tipos fundamentais de arrebentação das ondas: a progressiva e a mergulhante.
IV. Ao atingerem regiões de menor profundidade, as ondas assumem o padrão de movimento harmônico simples.
V. Na arrebentação progressiva, a onda empola mantendo praticamente a sua forma simétrica até que uma pequena emulsão ar-água apareça na crista ou nas suas proximidades.
Estão corretas as afirmações:
D) I, II, III e V, apenas.
Exercício 2:
No estudo da morfologia fluvial dos cursos d' água de planície aluvionar é de grande importância o conhecimento das Leis de Fargue para nortearem a implantação de obras de melhoramento fluviais. São Leis de Fargue:
I. Lei da declividade de fundo
II. Lei da fossa (sorvedouro) ou do fundo.
III. Lei do talvegue.
IV. Lei da aproximação.
V. Lei da continuidade.
Estão corretas:
D) I, II, III e V, apenas.
Exercício 3:
Para o projeto das estruturas portuárias marítimas a Norma Brasileira NBR 9782/2012 fixa os valores das ações a serem consideradas nos projetos de estruturas portuárias marítimas e fluviais. Em relação às ações a serem consideradas, avalie as afirmações a seguir:
I. Cargas permanentes.
II. Sobrecargas verticais.
III. Atracação e amarração.
IV. Fluxo de integração.
V. Ações das marés, correntes, ondas e ventos.
Estão corretas:
C) I, II, III e V, apenas.
Exercício 4:
Uma importante atividade na implantação e manutenção de hidrovias é a dragagem de solos e rochas decompostas para atender a um determinado gabarito de navegação. As dragas mecânicas são caracterizadas pelo uso de caçambas para escavar o leito e retirar o material elevando-o para a superfície. Avalie as afirmações a seguir:
I. Pá de arrasto (dragline).
II. Draga mecânica de colher (shovel).
III. Draga mecânica de caçamba de mandíbulas (clamshell).
IV. Draga de pá escavadora (dipper).
Apresentam os principais tipos de dragas mecânicas utilizadas nas escavações sub-aquáticas das hidrovias:
E) I, II, III e IV.
Exercício 5:
As eclusas de navegação se constituem em componente fundamental dos sistemas hidroviários fluviais por permitirem, por meio das eclusagens, a continuidade da navegação. Em relação aos componentes das eclusas, avalie as afirmações a seguir:
I. Portas.
II. Válvulas.
III. Muro de acostamento.
IV. Cabos de fixação.
V. Vertedouro.
Estão corretas:
C) I, II, III e IV, apenas.
 Mod 2
Módulo 2 - Hidráulica Marítima e Fluvial
A finalidade deste módulo é promover o entendimento, pelo aluno, dos conceitos que embasam a hidráulica da navegação fluvial e marítima. Assim sendo, neste módulo, são abordados os seguintes itens fundamentais:
A) Hidráulica marítima - hidrodinâmica das ondas do mar.
A1 - Ondas monocromáticas e ondas naturais.
A2 - Energia da onda.
A3 - Características das ondas oceânicas.
A4- Efeitos de águas rasas: empolamento, refração e errebentação.
B) Hidráulica marítima - marés e correntes.
B1 - Dinâmica da maré estuarina.
B2 - Propagação da maré em estuários.
C) Hidráulica marítima - processos litorâneos.
C1 - Sedimentos de praia.
C2 - Circulação junto à costa.
C3 - Transporte de sedimentos litorâneos.
C4 - Formações Costeiras e perfis de praias.
C5 - Análise quantitativa de transporte de sedimentos litorâneos.
D) Hidráulica marítima - estuários.
D1 - Embocaduras marítimas.
D2 - Intrusão salina em estuários.
D3 - Processos sedimentológicos e processos morfológicos.
E) Hidráulica fluvial- transporte de sedimentos.
E1- Transporte de sedimentos: curva chave.
E2 - Hidráulica dos escoamentos com fundo móvel.
E3 - Início do transporte sólido por arrastameno e suspensão.
E4 - Transporte sólido total.
F) Hidráulica fluvial - morfologia dos rios.
F1 - Teoria do regime.
F2 - Evolução dos cursos de água.
F3 - Morfologia pluvial: Leis de Fargue.
 
 Exercício 1:
A superfície livre do mar, lagoas ou reservatórios apresenta-se, normalmente, ondulada devido a ação do vento, sismicidades, movimentos mecânicos de navios e etc. Os efeitos causados pelas ondas de superfície são de importância fundamental para os projetos de portos e vias navegáveis, plataformas offshore, defesas dos litorais e etc. Analise as afirmações a seguir.
I. Ondas sinusoidais ou harmônicas simples são ondas cujo perfil superficial pode ser descrito por uma única função seno ou cosseno.
II. As ondas de gravidadegeradas pelo vento, com períodos de 1 a 30 segundos, são normalmente de pouca importância pela sua baixa probabilidade de ocorrência.
III. A teoria de Airy ou linear é de fundamental importância no estudo das ondas e descreve ondas puramente oscilatórias.
IV. As ondas de gravidade podem ser subdivididas em vagas (ondas de crista curta) ou em ondulações (ondas longas).
V. Nas ondas de gravidade os movimentos das partículas d´água associadas  são de magnitude semelhante nas direções vertical e horizontal.
Estão corretas:
C) I, III, IV e V, apenas.
Exercício 2:
O estudo das ondas do mar é de importância fundamental para o projeto e construção de obras na orla marítima e em alto mar, tais como portos e plataformas marítimas. Em relação à hidrodinâmica marinha, avalie as afirmações a seguir:
I. A onda de oscilação mais simples é a monocromática ou regular de frequência única.
II. As ondas naturais irregulares compreendem um espectro de períodos, rumos e alturas.
III. A celeridade com a qual um trem de ondas se propaga, geralmente é idêntica à celeridade com que as ondas individuais do grupo se propagam.
IV. A separação de ondas devido às suas diferentes celeridades é conhecida como dispersão.
V. As ondas naturais são frequentemente descritas pela sua altura significativa.
Estão corretas:
C) I, II, IV e V, apenas.
Exercício 3:
A arrebentação das ondas na orla marítima é um importante fenômeno a ser estudado pela Engenharia Civil, pois a energia dissipada causa impacto em obras civis situadas na orla. Avalie as afirmações a seguir:
I. A teoria da orla solitária é adequada ao estudo da propagação da onda no trecho que antecede a arrebentação.
II. A condição limite da arrebentação ocorre quando o ângulo interno das tangentes à crista da onda forma 120º.
III. A arrebentação progressiva ocorre em praias de declividade suave.
IV. O processo de arrebentação mergulhante ou em voluta é mais rápido e mais violento que o processo de arrebentação progressiva.
V. O tipo de arrebentação depende da declividade da praia e da esbeltez da onda.
Estão corretas apenas as afirmações:
E) II, III, IV e V.
Exercício 4:
Na hidráulica fluvial são importantes as denominadas obras de normalização as quais tem a finalidade de promover melhoramentos nos cursos d'água, facilitando a navegação. Avalie os itens abaixo em relação às obras usuais de normalização.
I. Obras de proteção das margens.
II. Dragagens e derrocamentos.
III. Pavimentação de tabuleiros.
IV. Proteção de pilares de pontes.
V. Retificação de meandros.
Estão corretas:
D) I, II, IV e V, apenas.
Exercício 5:
Nas rotas de navegação fluvial ocorre a presença de pontes, sob as quais transitam comboios de empurra de transporte hidroviário. No histórico de hidrovias foram registrados vários choques de comboios com pilares de pontes, o que demonstrou a necessidade de pontes com grandes vãos para compatibilizar o tráfego hidroviário com o tráfego rodoviário, como as pontes estaiadas. Muitos destes choques tornaram necessárias as interdições das pontes impactadas, com significativos prejuízos ao transporte regional. Assinale a alternativa com a estrutura de proteção que passou-se a utilizar para proteger os pilares:
C) duques e d'alba ou dolfins.
Exercício 6:
Os taludes das margens dos rios ou dos canais artificiais em que se desenvolve a navegação fluvial , devem ser mantidos estáveis, evitando-se deslizamentos. Avalie as técnicas construtivas de estabilização ou proteção de taludes, citadas a seguir:
I. Proteção com encoramento.
II. Placas de concreto atirantadas.
III. Muro de arrimo tipo gravidade.
IV. Empilhamento de pneus.
V. Utilização de gabiões.
Estão corretas:
C) I, II, III e V, apenas.
Mod 3
Módulo 3 - Obras Portuárias e Costeiras
Neste módulo são apresentados os conceitos fundamentais da navegação marítima de transporte, quanto às obras portuárias e suas instalações. Serão abordados ositens a seguir:
- Arranjo geral portuário.
- Dimensões de canais e bacias portuárias.
- Obras de abrigo portuárias: quebra-mares, guias-correntes e espigões.
- Obras portuárias internas: tipos de estruturas acostáveis.
- Instalações de movimentação e armazenamento de cargas.
- Organização, gerenciamento e operação portuária.
- Obras litorâneas de defesa.
- Obras estuarinas.
- Equipamentos portuários.
Sugestão: Visita técnica a um porto marítimo ou fluvial, para uma visualização prática dos conceitos estudados.
 
Exercício 1:
Em relação às condições fundamentais para a elaboração do projeto de um Porto, avalie os itens a seguir:
I. Abrigabilidade e acostagem.
II. Disponibilidade de heliponto.
III. Áreas para movimentação de cargas e passageiros.
IV. Profundidade d' água e acessibilidade.
V. Impacto ambiental causado pela implantação do Porto.
Estão corretos:
D) I, III,  IV e V apenas.
Exercício 2:
Nos projetos de acessos portuários por meio de canais, o estudo da profundidade do canal é de importância fundamental. Em relação aos fatores que influem na escolha da profundidade do canal, analise as afirmações a seguir:
I. Variação da insolação.
II. Variação das marés.
III. Calado da embarcação-tipo.
IV. Variação da densidade d'água.
V. Tolerâncias para incertezas do leito.
É correto o que se afirma apenas em:
E) II, III, IV e V.
Exercício 3:
Para estabelecer a largura de um canal de acesso, são necessários vários fatores básicos a serem considerados. Analise as afirmações a seguir:
I. Manobrabilidade da embarcação.
II. Velocidade da embarcação-tipo.
III. Ventos transversais predominantes.
IV. Correntes longitudinais predominantes.
V. Estação do ano predominante.
É correto apenas o que se afirma em:
C) I, II, III e IV.
Exercício 4:
A função das obras de abrigo portuárias é a criação de áreas protegidas contra as ondas de gravidade geradas pelos ventos ou contra as correntes.Em relação aos tipos de obras de abrigo da alternativa quebra-mar, avalie os itens a seguir:
I. Quebra-mar de talude.
II. Quebra-mar de laje horizontal.
III. Quebra-mar de parede vertical.
IV. Quebra-mar misto.
V. Quebra-mar descontínuo.
Estão corretos:
D) I, III, IV e V, apenas.
Exercício 5:
As obras portuárias de acostagem são do tipo maciço, para resistir aos elevados impactos causados pelos esforços usualmente atuantes. Em relação aos impactos nas obras de acostamento, avalie as afirmações a seguir:
I. Ocorrem cargas horizontais elevadas devidas à impactos das embarcações.
II. Ocorrem empuxos de terra significativos.
III. Ocorrem radiações nucleares prejudiciais.
IV. Ocorrem cargas verticais concentradas devidas aos equipamentos de movimentação de cargas.
V. Ocorrem esforços nos cabos das embarcações atracadas.
Está correto o que se afirma em:
 
D) I, II, IV e V, apenas.
Mod 4
Módulo 4 - Organização, Gerenciamento e Operação de Portos
Neste módulo são apresentados os conceitos fundamentais necessários para uma organização portuária eficiente e eficaz no gerenciamento e operação de sistemas portuários, sejam eles do governo ou da iniciativa privada.
Os portos brasileiros permaneceram sob gestão do Governo Federal até 1990, por meio da Portobrás, extinta naquele ano.  A partir de então, os portos passaram a ter gerenciamentos mistos que predominam nas gestões atuais, por meio de composições e parcerias entre o Governo Federal e a iniciativa privada, gerenciamentos estes sempre de acordo com os regulamentos do Ministério da Marinha. O modelo gerencial puramente estatal apresenta aspectos positivos como a uniformidade de procedimentos e centralização do planejamento, porém, padece dos vícios usuais dos órgãos públicos, tais como excesso de burocracia, lentidão decisória e de resultados, ausência de meritrocracia, quadro funcional inchado, ingerências políticas, etc. A iniciativa privada apresenta mão de obra mais qualificada, mais enxuta, estrutura funcional desburocratizada e geralmente sua gestão é mais eficaz. Ao que tudo indica, a parceria entre o governo e a iniciativa privada se constitui na melhor alternativa gerencial da atualidade para a gestão dos portos brasileiros.
Estes conceitos eseus desdobramentos permitirão aos alunos e alunas adquirirem uma conceituação teórica e prática de uma gestão portuária eficiente e eficaz.
Exercício 1:
Em relação a modelos de controle portuário, avalie as afirmações a seguir.
I. O modelo de controle portuário pela União (Governo Federal) tende a gerar ineficiência administrativa devido à interferência de vários ministérios e ausência de competição.
II. O controle generalizado pela União (Governo Federal) apresenta a vantagem de ser isento de interferências políticas.
III. As autoridades portuárias autônomas de gestão de portos caracterizam-se pela estabilidade da gestão e independência do governo.
IV. Nos terminais portuários privados a gestão é flexível e está voltada para a maximização dos lucros.
V. Na maioria das gestões portuárias, a  autoridade portuária executa parte das atividades e transfere as demais.
VI. Em alguns casos de gestão portuária, a autoridade portuária executa apenas as atividades de planejamento e controle geral.
Estão corretas apenas as afirmações:
E) I, III, IV, V e VI.
Exercício 2:
Em relação às principais funções da autoridade portuária, avalie as afirmações a seguir:
I. Garantir canais de navegação seguros e balizados.
II. Garantir serviço de assistência de rebocadores.
III. Garantir condições abrigadas de fundeio e atracação.
IV. Garantir serviços de manutenção de lanchas e iates particulares.
Estão corretas:
D)
I, II e III, apenas.
Exercício 3:
Em relação à mão de obra portuária, avalie as afirmações a seguir:
I. O trabalho de movimentação de carga no cais é denominado Estiva.
II. Empresas estivadoras contratam os trabalhadores e oferecem os serviços ao mercado.
III. O serviço pode ser executado pela própria autoridade portuária.
IV. Na gestão de portos é importante a regulamentação e organização do trabalho de estiva a bordo do navio.
Estão corretas:
D)II, III e IV, apenas. 
Exercício 4:
No âmbito das diretrizes governamentais, destacam-se vários preceitos ou exigências. Avalie as afirmações a seguir:
I. Exigência de obedecer às políticas nacionais pertinentes.
II. Exigência de monitoramento mensal das atividades portuárias.
III. Exigência de implementação de auditorias ambientais.
IV. Exigência de implementação de planos de emergência e de contingência.
V. Exigência de licenciamento ambiental.
Estão corretas:
D) I, III, IV e V, apenas.
Exercício 5:
Os portos devem ser gerenciados de modo integrado com a comunidade, objetivando promover a sustentabilidade no seu desenvolvimento. Em relação ao gerenciamento dos portos, são necessários:
I. Transparência no atendimento à legislação.
II. Obtenção da excelência do produto.
III. Envolvimento com a comunidade.
IV. Aumento do passivo ambiental.
V. Redução de infrações e multas.
Estão corretas apenas as afirmações citadas em:
E) I, II, III e V.