obras hidraulicas e portos

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Obras Hidráulicas e
Portos
ARRANJO GERAL PORTUÁRIO
➢ Evolução → mais antigo porto (4.500 anos) No 
Brasil as obras de abrigo e acesso no início do 
século XIX
➢ Hoje em dia → lugar onde é feito o transbordo de 
passageiros ou carga, das embarcações com meios 
que facilitem o transbordo (Terminal Multimodal)
Maior Porto do 
Mundo
Porto de Xangai
➢ Início → Século XII
➢ Porto marítimo de águas profundos
➢ Porto fluvial
➢ Administração pública
➢ Movimentação predominante (contêineres) em 
2020 ~ 43,5 milhões de TEUs
➢ Outros tipos de carga: areia, brita, carvão, aço, 
veículos
Maior Porto da 
América do Sul
Porto de Santos
Porto de Santos
➢ Início → 1892
➢ Área portuária → 7,8 milhões m2
➢ Operação → 62 berços
✓ nas duas margens do estuário
➢ Cais → 13 km (2 km privativo)
➢ Calado → 7 a 14 m
➢ Manutenção permanente (dragagem)
➢ 39º maior porto do mundo
➢ Conceito Atual de Porto
✓ Abrigo → proteção da embarcação tipo de ventos, 
ondas e corrente (condições de acostagem, 
movimentação de carga e passageiros)
✓ Profundidade e Acessibilidade → compatível 
com as dimensões da embarcação tipo 
(comprimento, boca e calado) no canal de acesso, 
bacia portuária e berços de acostagem
➢ Conceito Atual de Porto
✓ Área de Retroporto → áreas para movimentação 
de carga (armazenagem, estocagem, administração, 
portuária) e passageiros
✓ Acessos Terrestres, Aquaviários e Aeroviários
→ acessos para prover eficiência na chegada e saída 
de cargas e passageiros
➢ Conceito Atual de Porto
✓ Impacto Ambiental → necessidade de um estudo 
de impacto ambiental multidisciplinar para obtenção 
da licença prévia de construção e operação para 
novos empreendimentos
Projeto das Obras 
Portuárias
Questões Fundamentais
➢ Hidráulica Marítima e Fluvial 
✓ Estimar ação hidrodinâmica das ondas
✓ Estimar ação das correntes sobre estruturas de 
abrigo, acostagem, canais e bacias
✓ Estimar o transporte de sedimentos 
Questões Fundamentais
➢ Geotecnia e Mecânica dos Solos
✓ Projeto das fundações das obras portuárias
✓ Estabilidades de taludes de maciços e aterros
➢ Outros Estudos
✓ Dimensionar as estruturas para suportar os 
esforços dos equipamentos e cargas
Questões Fundamentais
➢ Outros Estudos
✓ Forças de impacto e amarração dos navios
✓ Estabilidade dos flutuantes e segurança de 
navegação, etc
OBRAS DE MELHORAMENTO 
DOS PORTOS
➢ Obras de melhoramento dos portos
✓ Obras Externas → obras sujeitas às ondas e 
correntes de maré (ação direta)
✓ Obras Internas → obras implantadas nas áreas 
abrigadas 
➢ Obras Externas
✓ Profundidade dos canais de acesso → calado 
da maior embarcação + folga mínima de 1m + 
folga para assoreamento
✓ Largura dos canais de acesso → 5 x à boca ou 
o comprimento do maior navio 
➢ Obras Internas 
✓ Obras de acostagem, estruturas para 
equipamento de movimentação de carga,na área 
de retroporto (áreas de estocagem, vias e pátios, 
oficinas, estaleiros, etc)
✓ Serviços de dragagem (podem representar 
vultuoso investimento)
Dimensionamento 
Básico das Obras 
Portuárias
➢ Obras Externas
✓ Em caso de curva → 
R: raio de curvatura
L: Comprimento do navio
✓ Raio de curvatura mínimo dos canais de acesso 
de 10 x comprimento do navio 








−−=
4
2
2
2 LRRS
➢ Obras Externas
✓ Velocidades máximas → evitar velocidades 
maiores que 4 nós (2 m/s)
✓ Áreas das bacias de espera → navio ancorado 
com uma âncora (ocupa círculo de R = 5x a 
profundidade do local + comprimento do navio + 
folga de 3 m para movimentação)
➢ Obras Externas
✓ Áreas das bacias de espera → navio 
ancorado com duas âncoras, uma de cada lado
(ocupa círculo de R = 1,5 x o comprimento do 
navio) 
Obs. O círculo usado para posicionar o navio de 
acordo com as correntes marítimas e o vento
➢ Obras Internas
✓ Canais de acesso e bacias de espera e 
manobra → mesmas dimensões das obras 
externas (sem o efeito das ondas)
✓ Profundidade mínima junto as obras de 
acostagem → calado + no mínimo 1m de folga
➢ Obras Internas
✓ Largura mínima (entre os píeres) → 3 x a boca 
do maior navio 
✓ Comprimento mínimo do píer (berço de 
acostagem) → comprimento do maior navio + no 
mínimo 10m de folga
➢ Obras Internas
✓ Área total das bacias de espera e manobra → 
100 x o comprimento do cais para portos de 
escala
✓ Área total das bacias de espera e manobra → 
250 x o comprimento do cais para portos 
terminais
➢ Obras Internas
✓ Área dos terraplanos→ 0,5 x a área total das 
bacias para portos de carga geral
✓ Área dos terraplanos → 2 x a área total das 
bacias para portos especializados em minérios
Escolha do Tipo de 
Obra de Abrigo
Fatores Influentes 
➢ Disponibilidade de Enrocamento (material)
➢ Profundidade
➢ Onda de Projeto
➢ Condições de Fundação (no mar)
➢ Localização
➢ Método Construtivo
Obras de Abrigo 
➢ Função → criar área protegida para operação do 
porto
✓ Quebra Mares e Molhes → contra ondas 
✓ Espigões → Contra as correntes de maré
Obras de Abrigo 
➢ Obras Longitudinais Aderentes
✓ Enrocamento e paredões
➢ Obras Longitudinais Não Aderentes
✓ Quebra Mares
➢ Obras Transversais
✓ Molhes ou espigões
Obra Portuária Encravada na Costa
Obra Portuária Saliente à Costa (com molhes)
Porto de Leixões (Portugal)
Proteção por 
QUEBRA MARES
➢ Localização de Quebra Mares 
✓ Dimensão da área abrigada
✓ Grau de abrigo de berço e bacias portuárias 
(movimentação de carga e manobras dos navios)
✓ Influência no transporte de sedimentos 
litorâneos (avaliação do impacto ambiental de 
erosão e sedimentação)
➢ Localização de Quebra Mares 
✓ Destacado da costa
✓ Enraizado (molhes)
✓ Não indicado para terrenos com grande 
decividade (sem manutenção adequada são 
inviáveis)
Tipos Convencionais 
de Quebra Mares
Quebra Mar de Talude
Quebra Mar de Parede Vertical
Quebra Mar Misto
Quebra Mar de Estrutura Mista
Tipos Não 
Convencionais de 
Obras de Abrigo
Quebra Mar Descontínuo
a) Estaqueado b) Flutuante
Quebra Mar com Caixão Perfurado
Quebra Mar Pneumático
Seção Típica de Quebra Mar Berma 
Blocos de Formas Complexas
Construção de Maciço em Talude 
OBRAS PORTUÁRIAS 
INTERNAS - DOCAS 
Doca – Cais Corrido 
Doca – Píeres e Dársena 
OBRAS PORTUÁRIAS 
INTERNAS - ESTRUTURAS 
ACOSTÁVEIS 
➢ Escolha do tipo de obra acostável:
✓ Características topobatimétricas
✓ Condições de solo
✓ Capacidade de carga no leito
✓ Análise dos recalques da estrutura
✓ Custos de dragagem
✓ Escavações e estaqueamento
➢ Escolha do tipo de obra acostável:
✓ Níveis do mar e agitação ondulatória
✓ Condições climáticas
✓ Corrosividade
➢ Obras maciças para resistir aos elevados esforços 
estruturais (não recomendável estruturas esbeltas) 
✓ Cargas horizontais → esforços dos cabos de 
amarração e impacto das embarcações 
✓ Cargas verticais → concentrada devido 
equipamentos para movimentar cargas
➢ As obras de acostagem podem ser divididas em:
✓ Estruturas Contínuas 
✓ Estruturas Discretas
Obras de Acostagem Contínuas
➢ Cais de Paramento Fechado → cortina frontal 
➢ Cais de Paramento Aberto → talude a partir do 
fundo do berço de atracação
➢ Plataformas contínuas (duas frentes)
Obras de Acostagem Discretas
➢ Estruturas de acesso, suporte de equipamentos, 
atracação e amarração das embarcações → funções 
específicas de acostagem (grandes terminais de 
minérios)
✓ Maior segurança às obras(em acidentes)
✓ Vantajosas por reduzirem a envergadura das obras
Acostagem Discreta (Terminal para granéis fluidos)
Acostagem Discreta (Terminal para minérios)
Elementos de Amarração e Atracação
✓ As plataformas de amarração e atracação denominadas 
dolfins ou duques d’Alba
Elementos de Amarração e Atracação
Obras de Acostagem 
Ação das Embarcações
➢ Necessário conhecer os esforços transmitidos 
pelas embacações às estruturas na atracaçãoe na 
amarração
➢ Na atracação o impacto transmite a energia 
cinética da embarcação à obra, transformada em 
energia potencial de deformação das estruturas e 
defensas
Ação das Embarcações
➢ Depois de atracada as amarrações da embarcação 
sofrem influencia dos ventos, ondas e correntes de 
maré, transmitidas pelos cabos aos elementos de 
fixação
➢ Necessário conhecimento básico das 
características das embarcações
Obras Mortas dos Navios
Obras Vivas dos Navios
Defensas 
(A) Rebocadores conduzindo os navios na atracação 
(B) Aproximação final do navio nas defensas
Defensas Celulares (mais empregadas)
Defensas Celulares (Porto de São Sebastião)