Buscar

oh_III

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 38 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 38 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 38 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
52
 
 
III. OBRAS DE NORMALIZAÇÃO E REGULARIZAÇÃO DO LEITO 
 
 
III.1 OBRAS DE NORMALIZAÇÃO 
 
III.1.1 Considerações gerais 
 
 As obras de normalização tem como objetivo o melhoramento geral dos cursos d’água sendo 
localizadas em trechos restritos e não alterando significativamente o regime fluvial, sendo por estes 
motivos comumente utilizadas associadas a outros tipos de obras. Assim, destacam-se: 
 
•Desobstrução e limpeza 
•Limitação dos leitos de inundação 
•Bifurcação fluvial e confluência de tributários 
•Obras de proteção, ou defesa, de margens 
•Retificação de meandros 
•Obras de proteção de pilares de pontes 
•Dragagens e derrocamentos 
 
As obras de dragagens e derrocamentos já foram tratadas no item I em função de suas 
especificidades. 
 
 
III.1.2 Desobstrução e limpeza 
 
 Trata-se das operações periódicas de retirada de vegetação, troncos, matacões, restos de construção 
e outros obstáculos estranhos ao leito da hidrovia visando o restabelecimento das profundidades e larguras 
naturais. São utilizadas embarcações destocadoras com variados tipos de guindastes. 
 
 
III.1.3 Limitação dos leitos de inundação 
 
 Com a finalidade de concentrar o escoamento num leito bem definido para facilitar a navegação, 
são implantados diques longitudinais impermeáveis, comumente com núcleo de argila, no leito maior, 
tendo-se o cuidado de drenar as áreas isoladas e de proteger da maior capacidade erosiva das correntes 
concentradas o leito e margens endicadas. 
 
 
III.1.4 Bifurcação fluvial e confluência de tributários 
 
III.1.4.1 Bifurcação fluvial 
 
 A existência de braços secundários ou falsos braços em rios de grande porte não alteram 
significativamente as condições de navegabilidade, entretanto em rios de porte médio e pequeno pode 
constituir embaraço à navegação. Nos casos em que a bifurcação ocorre em braços de dimensões 
diferentes, o mais largo deve ser adotado para desvio do curso principal. É possível que o braço de maior 
capacidade de vazão, e consequentemente maior dimensão de área molhada, permita a navegação em 
águas médias e baixas, mantendo-se o outro para aliviar as vazões maiores. 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
53
 O fechamento de braços secundários em hidrovias é uma obra implantada para aprofundar o curso 
d’água principal, por exemplo em torno de uma ilha, seguindo princípio semelhante ao apresentado no 
item III.1.3. Este fechamento pode ser realizado por meio de barramentos normalmente galgáveis para as 
maiores vazões, com altura até a cota mínima de navegação, podendo ser construídos em enrocamento ou 
terra e sendo protegidos da erosão em sua superfície por blocos mais pesados ou estaqueamento, de forma 
a induzir um gradativo processo de colmatação por assoreamento acompanhado de progressivo 
alteamento do barramento situado a jusante do braço secundário. Outra alternativa de obra é a implantação 
de obras fixas guias-correntes (ver Figura III.1) que deverão ser construídas nos extremos a montante e 
jusante do braço secundário, tendo o de montante cota de coroamento acima do nível de águas altas, 
visando garantir suficiente vazão para manter as profundidades exigidas para a navegação nos níveis 
médios e baixos. 
 
Figura III.1: Esquema de guia corrente (AB) no braço sujeito à sedimentação. (SALLES, 1993) 
 
Como no item anterior, nestas obras haverá incremento de tendência erosiva no canal principal, 
podendo vir a se depositar material em trecho a jusante aonde o canal retorna a ser único. 
 
 
III.1.4.2 Confluência de tributários 
 
 Os afluentes, dependendo de seu porte, declividade e disposição da embocadura, podem criar 
embaraços grandes à navegação do curso principal. Hidrodinamicamente, ângulos de 20° a 25° são 
desejáveis. Invariavelmente formam-se bancos sedimentares a jusante da confluência, uma vez que a 
declividade do afluente é frequentemente maior do que o rio principal, apresentando maior capacidade de 
transporte. Por outro lado, o curso principal apresenta frequentemente deposição de sedimentos antes da 
confluência devido à perturbação da singularidade. Nos rios de pequeno porte ocorre a necessidade de 
dragagem para manter as profundidades, enquanto nos de maior porte normalmente há maior capacidade 
de autolimpeza nas águas altas. Quando o leito principal tiver sua seção limitada por diques (ver Figura 
III.2), as cotas de coroamento destes deverão ser elevadas no ponto de confluência, visando evitar que as 
águas do afluente, desembocando no rio principal, sobrelevem o nível de coroamento pela turbulência 
produzida. 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
54
 
Figura III.2: Regularização da embocadura de um afluente. (SALLES,1993) 
 
III.1.5 Obras de proteção de margens 
 
III.1.5.1 Considerações gerais 
 
 A proteção das margens destina-se basicamente à sua defesa, propiciando a proteção ou 
estabilização dos terrenos ribeirinhos sem alterar em planta e perfil as condições da corrente livre do 
canal. A defesa das margens consiste na execução de obras que evitem o seu deslizamento por ação 
dinâmica das correntes fluviais (distribuição das tensões na margem e fundo), ou pelo solapamento 
produzido pela ação de vagas transversais geradas pelo vento (efeito mais importante em trechos mais 
largos ou lagos) ou trânsito de embarcações (esteira produzida e turbulência do hélice). Além destas 
causas hidrodinâmicas existem as originadas na redução da resistência do solo, ligadas à oscilação do 
lençol freático: a saturação reduz o ângulo de equilíbrio dos solos, a percolação por variação brusca do 
nível d’água pode produzir escorregamento de cunhas de solo e o arrastamento de finos (piping) pode 
favorecer a desestabilização. 
 A margem pode ser considerada composta pela superfície de terreno em contacto direto com a 
água ou imediatamente acima, assim tem-se de cima para baixo: a berma, que somente é atingida por 
cheias excepcionais e pode corresponder aos diques de proteção contra inundações, o talude, entre o nível 
de estiagem mínima e o das enchentes normais e o pé da margem, abaixo do nível de estiagem e 
permanentemente submersa. Estas duas últimas porções são as mais solicitadas pelos efeitos erosivos, 
sobretudo as mais inferiores de sustentação do talude. Assim, a defesa deve ser projetada com maior 
resistência até o nível das máximas enchentes anuais, podendo ser convenientemente aliviado para as 
cotas mais altas até a cota de máxima enchente e borda livre. É fato conhecido dos estudos de morfologia 
fluvial que as cheias de águas altas mais frequentes, com períodos de retorno entre um e dois anos, são as 
vazões modeladoras do canal, por terem maior atuação no leito menor, comparativamente com as cheias 
excepcionais que extravasam em níveis mais altos. 
 De um modo geral, as margens mais solicitadas pelas correntes são as de desenvolvimento 
côncavo, nas quais torna-se necessário mitigar a ação erosiva oriunda da força centrífuga induzida pelo 
escoamento. 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
55
 A fixação das margens pelas obras de proteção preserva a integridade dos diques e diminui o 
transporte de sedimentos, reduzindo a formação de bancos de areia e propiciando melhor fixação do leito 
navegável. 
 
 
III.1.5.2 Elementos básicos 
 
 Os elementos fundamentais que constituem o revestimento de margem (ver Figura III.3) são a 
fundação de apoio, que tem a dupla função de sustentar o talude e absorver as cargas transmitidas ao leito 
(no caso de fundo móvel a cota do leito é variável) sem permitir o deslizamento da margem, e o 
revestimento de proteção, que evita a ação erosiva dos agentes hidráulicos e impede o fluxo excessivo do 
lençol freático. 
 
Figura III.3: Elementos básicos de revestimento de margem. (SALLES,1993) 
 
III.1.5.3 Classificação dos métodos de proteção de margem 
 
 Os métodos de proteção de margem podem ser inicialmente subdivididos em: 
 
•Métodos diretos, ou contínuos, executados sobre a margem são as mais usuais. Obras deste tipo são as 
de adequação de um talude de sustentação maisreduzido (taludamento), vários tipos de revestimentos 
e redes de drenagem para redução das infiltrações. 
•Métodos indiretos, ou descontínuos, consistindo em obras executadas distanciadas da margem, com o 
intuito de afastar a ação hidrodinâmica, sendo a solução em casos nos quais o solo não suporte 
intervenções. 
 
As obras de proteção de margem podem também ser subdivididas quanto à sua adaptação às 
condições de variabilidade morfológica do canal em: 
 
•Obras rígidas, que provêm defesa sem produzir grandes modificações na dinâmica do escoamento. 
•Obras flexíveis, indicadas nas situações de maior variabilidade da dinâmica morfológica do leito e 
margens, sendo indicadas obras que se adaptem a estas possíveis alterações em planta e perfil. 
 
 
III.1.5.4 Métodos diretos 
 
 As obras de proteção contínua da margem podem ser elencadas, em ordem crescente de 
complexidade (entre parêntesis assinalam-se indicativamente as tensões de arrastamento críticas dos 
diferentes revestimentos), em: 
 
•Adequação de talude de sustentação, aplicando-se um taludamento mais abatido (até 1:3) com a 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
56
horizontal e compatível com o talude de equilíbrio de solos saturados. Esta obra é frequentemente 
complementada nos trechos mais solicitados pela ação das correntes nos canais pelos revestimentos de 
talude, sendo inviável em áreas com margens já ocupadas, ou de alto preço dos terrenos. 
•Revestimento simples por substituição com material mais resistente (ver Figuras III.4, III.5 e III.6), como 
britas (1,5 Kgf/m2); leivas constituídas de plantação de placas de vegetais (2,0 a 3,0 Kgf/m2); colchões 
de material vegetal em faxinas (5,0 Kgf/m2); revestimento com pintura asfáltica para 
impermeabilização e fixação dos grãos. 
 
 
Figura III.4: Obras de proteção de margem para leitos fixos ou pouco variáveis e sujeitas a cheias de curta 
permanência e pequeno transporte sólido. (SALLES,1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
57
 
Figura III.5: Obras de proteção de margem em fundos sujeitos a transporte sólido significativo. (SALLES, 
1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
58
 
Figura III.6: Revestimentos de margem típicos em Hidrovias. (SALLES, 1993) 
 
•Enrocamentos lançados (rip-rap variando com a maior dimensão dos blocos de16 a 21 Kgf/m2), gabiões 
(em igualdade de dimensões de pedra, os gabiões suportam o dobro da tensão tangencial das pedras 
soltas e os grandes gabiões atingem até 150 Kgf/m2) ou blocos artificiais de concreto (ver Figuras III.4 
a III.9). 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
59
•Alvenaria ciclópica em pedra seca (60 Kgf/m2) ou rejuntada ou uso de lajotas pré-fabricadas (ver Figuras 
III.4, III.5 e III.6). 
•Lajes em concreto armado (de 80 a 100 Kgf/m2) ou não (60 Kgf/m2), moldadas in loco ou pré-moldadas 
(ver Figuras III.6 e III.10). 
•Cortinas constituídas por muros de sustentação compostos por muros de gravidade (ver Figura III.11), 
estacas prancha ou paredes diafragma atirantadas ou não. 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
60
 
Figura III.7: Características dos gabiões. (SALLES, 1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
61
 
 
Figura III.8: Defesa de margens com gabiões tipo caixa. (SALLES, 1993) 
 
 
Figura III.9: Gabiões tipo manta. (SALLES, 1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
62
 
Figura III.10: Revestimento de margens com lajes de concreto armado. (SALLES, 1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
63
 
Figura III.11: Muro de proteão na margem direita do Rio Doce na cidade de Colatina (ES). (SALLES, 
1993) 
 
Ao se projetar os revestimentos devem ser considerados os seguintes fatores: 
 
•Estabilidade do solo com o peso suplementar da obra de proteção, segundo métodos geotécnicos. 
•Prover drenagem das subpressões nos revestimentos menos drenantes e impermeáveis. 
•O talude natural de enrocamentos submersos é mais suave do que nas condições emersas. 
•No caso do efeito das embarcações, a estimativa da dimensão (D) dos blocos de enrocamento lançado 
para resistir à ação hidrodinâmica pode ser estimada com as fórmulas holandesas (Laboratório de 
Hidráulica de Delft) pela condição mais severa entre: 
 
•Esteira produzida: 
 
•Efeito do hélice: 
)sen(cos
1
2
2
αα
β
−∆
≥
g
v
D
)sen(cos
'
αα
β
−∆
≥
H
D
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
64
 
sendo: 
 
v: velocidade do escoamento mais a velocidade das correntes transversais na esteira, sendo este efeito 
mais significativo em canais de baixa declividade e com a embarcação deslocando-se contra 
corrente. 
β: coeficiente variável de 0,7 a 1,4 
β’: coeficiente variável entre 0,25 e 0,45, de acordo com a rugosidade do talude. 
∆: densidade relativa, equivalente a 
γs: peso específico do enrocamento 
γa: peso específico da água 
g: aceleração da gravidade 
α: ângulo formado com a horizontal pelo talude 
 
•No caso de enrocamentos lançados, a faixa granulométrica em torno ao peso médio definido para resistir 
aos agentes hidrodinâmicos deve variar de dimensões equivalentes a pesos entre 0,75 e 1,25 do peso 
médio para diminuir o índice de vazios e aumentar o embricamento entre os blocos (maior capacidade 
de absorção de energia dos agentes hidrodinâmicos), com pelo menos duas camadas de enrocamento 
de espessura. 
•Na alvenaria ciclópica de blocos naturais arrumados o dimensionamento é feito de maneira análoga à de 
enrocamentos lançados, mas com menor rugosidade, dispondo-se no entanto apenas uma camada de 
blocos e camada de transição menos espessa, pois o embricamento garante maior coeficiente de 
segurança. 
•A proteção do pé do talude é função da erosão esperada em relação ao leito pré-existente, com um 
mínimo de 2 m de comprimento e três camadas de enrocamento. 
•Os gabiões formam estruturas monolíticas, flexíveis e drenantes, podendo ser impermeabilizadas com 
argamassa de cimento e areia (n de Manning da ordem de 0,013) ou mastique asfáltico (n de Manning 
da ordem de 0,018), sendo que com acabamento normal o n de Manning é da ordem de 0,025. Na 
fundação e proteção do pé do talude são indicados os gabiões saco. Após a implantação do 
revestimento passa a ocorrer a colmatação dos vazios das pedras contidas nas malhas por sedimentos e 
matéria orgânica, o que favorece a incorporação natural da estrutura à margem protegida. 
•Considerando a questão da transição entre camadas e a drenagem em revestimentos permeáveis, o 
dimensionamento pode considerar as relações de Terzaghi: 
 
 
 
 Com este critério de filtro invertido para o fluxo de água da margem para o canal, as camadas 
filtrantes mais grosseiras situam-se no sentido do terreno natural para o canal e evita-se a perda de 
finos com material suficientemente grosseiro para que as forças de percolação (subpressões) sejam 
reduzidas, bem como distribui-se adequadamente a carga dos blocos de maior dimensão nas camadas 
mais inferiores (capacidade de sustentação). São muito usadas mantas geotêxteis drenantes em 
substituição às camadas drenantes e de transição de menor espessura (inferiores a 10 cm), ou no caso 
do uso dos gabiões, devendo ser assentadas sobre lastro regularizador de areia fina a média e transição 
para os blocos maiores do revestimento (quando estes forem blocos superiores a 15 cm) para que o 
geotêxtil não se danifique. 
 






− 1
a
s
γ
γ
BASEFILTROBASE
DDD 851515 55 <<
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
65
 
III.1.5.5 Métodos indiretos 
 
As obras de proteção descontínua da margem vêm a constituir margens artificiais, alterando em 
planta e perfil localmente a corrente livre do curso d’água, sendo por isso tratados com maior 
detalhamento no item referente à regularização do leito. O afastamento da ação hidrodinâmica da margem 
é normalmente conseguido com a implantação de espigões, que são obras transversais à margem e nela 
enraizados. 
 
 
III.1.6 Retificação de meandros 
 
 A correção de um percurso sinuoso de um curso d’água para fins hidroviários visa a retificação do 
desenvolvimento do canal, uma vez que um meandro pode com frequência representar alongamento de 10 
a 20 %, mas podendo chegar a dobrar, a distâncianavegável entre dois pontos do canal. Quanto mais 
acentuada for a curvatura dos meandros maior é a sua influência no retardamento do escoamento, que 
poderá ser da ordem de 50%, estando o meandro muitas vezes associado à presença de vegetação ou 
formações sedimentares ou resistentes no leito, que induzem o curso d’água a desvio em busca de moldar 
o leito com menos dispêndio de energia. Assim, a retificação muitas vezes dobra a capacidade de 
escoamento das águas. 
 A primeira possibilidade de obras de derivação é a de corte direto e fixação das margens. Assim, a 
abertura do canal de retificação pode ser feita na estiagem com equipamento de terraplenagem escavando 
a seção total prevista até o lençol freático com a área ensecada por dois diques, ou mantendo as 
extremidades da alça como ensecadeiras; ou dragando-se de jusante para montante. Na Figura III.12 
apresenta-se uma sequência típica de fases para retificação de um meandro, implantando-se os 
barramentos na sequência de alças por trechos de montante para jusante e empregando explosivos 
detonados de jusante para montante nos cortes sucessivos. Uma vez a água passando pelo corte aberto, 
implanta-se o barramento sucessivo e detona-se a carga de explosivos do corte sucessivo. 
 
Figura III.12: Fases de retificação de um meandro. (SALLES, 1993) 
 
 Outra possibilidade de obras de derivação consiste em escavá-la a partir a partir de um canal 
piloto de pequena seção e utilizar-se da capacidade de transporte da corrente, a qual depende das 
características de resistência geotécnicas do leito, que será ampliado pela ação das águas. Quando o braço 
de derivação é mais curto que o leito natural original, como ocorres nos meandros, a declividade e, 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
66
consequentemente, a velocidade do escoamento é significativamente maior no leito artificial, produzindo-
se no mesmo erosão de tal ordem a transformá-lo em braço dominante (ver Figura III.13). 
 
 
Figura III.13: Modificações sucessivas do perfil das seções transversais das derivações. (SALLES, 1993) 
 
 Recomenda-se que os extremos do corte sejam alargados em cerca de 30% numa extensão de 
15% do comprimento total do corte para concordar da melhor forma possível com as margens originais. 
 Considerando as Figura III.14 e III.15, pode-se observar a alteração do perfil esquemático do curso 
d’água com a retificação. A resposta morfológica à esta alteração do perfil consistirá num rebaixamento 
do leito por erosão a montante e num assoreamento a jusante do corte. Assim, em terrenos em que as 
sinuosidades desenvolvem-se sobre terrenos aluvionares (pouco resistentes) um corte como o mostrado na 
Figura III.15 sem revestimento induzirá com o tempo o retorno à situação pré-existente. Para melhor fixar 
a retificação torna-se necessário revestir o trecho do corte (ABC)) e a montante de A, bem como aterrar a 
alça abandonada. Este procedimento de fixação no caso de retificação por canal piloto é fundamental que 
se inicie previamente, de forma a garantir a posição e largura do canal projetado, a delimitação das 
margens por meio de enrocamento depositado em valas escavadas até o lençol freático, ou estacas prancha 
cravadas, que constituirão o embrião do revestimento final. 
 
Figura III.14: Perfil longitudinal esquemático de uma derivação. (SALLES, 1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
67
 
Figura III.15: Planta e perfil longitudinal esquemáticos de retificação de meandro. (SALLES, 1993) 
 
 Na Figura III.16 apresenta-se a retificação efetuada no rio Paraíba do Sul em Pindamonhangaba 
(SP). 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
68
 
Figura III.16: Cortes de meandros no Rio Paraíba do Sul em Pindamonhangaba (SP). (SILVA, 1978) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
69
 
 Finalmente, cabe ressaltar que nas retificações de extensos trechos sinuosos as obras devem ser 
conduzidas de jusante para montante no curso d’água, uma vez que o aumento da capacidade de 
transporte da corrente trará para jusante grandes volumes de sedimentos, bem como afetará a propagação 
das ondas de cheias. 
 
 
III.1.7 Obras de proteção de pilares de pontes 
 
III.1.7.1 Considerações gerais 
 
 A aresta inferior de uma ponte deverá ficar num plano de cota mínima acima do nível d’água, 
definindo o vão livre navegável vertical (ver Figura III.17), conforme citado no item II.2.8. Sobre as obras 
laterais e complementares da seção transversal a altura útil poderá ser da ordem de 3,5 m. Os vãos livres 
navegáveis horizontais entre as fundações dos pilares das pontes não devem produzir estreitamento 
significativo da seção hidráulica, devendo ser obedecidas as recomendações citadas no item II.2.8, 
considerando a passagem de uma embarcação por vez, devido ao alto grau de complexidade da manobra. 
 
Figura III.17: Grandezas verticais da seção transversal em seções de pontos rodo-ferroviárias. (SALLES, 
1993) 
 
 Com a implantação do transporte hidroviário em cursos d’água, a travessia das embarcações sob 
os vão das pontes constitui-se em preocupação para a segurança da navegação. A título de exemplo 
(VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001), apresenta-se na Tabela III.1 as características das seções dos 
gabaritos das pontes que cruzam os rios Tietê e São José dos Dourados (SP) na Hidrovia do Rio Tietê. A 
Tabela III.2 apresenta a relação dos acidentes ocorridos com pontes nos cinco primeiros anos de operação 
da navegação de comboios. Cerca de 72% dos acidentes ocorreram com as chatas vazias, com maior área 
vélica exposta aos ventos, sendo que em 90% dos casos as condições ambientais eram adversas. 
Analisando estes acidentes, verifica-se que as causas, muitas vezes inter-relacionadas são: 
 
•Reduzido vão livre navegável horizontal: espaçamento entre pilares de pontes entre duas a três vezes o 
comprimento do comboio são pouco vulneráveis a colisões, enquanto que vãos livres navegáveis 
horizontais inferiores a 90 m são vulneráveis mesmo no caso de pequenas embarcações. 
•Condições ambientais adversas: principalmente a correnteza de popa e ventos transversais com grande 
área vélica. 
•Baixa capacidade de manobrabilidade das embarcações. 
•Deficiência de capacitação das tripulações: 70% das ocorrências incluem esta causa. 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
70
 
Tabela III.1: Pontes sobre os Rios Tietê e São José dos Dourados. (VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001) 
 
 
Tabela III.2: Acidentes ocorridos com pontes na Hidrovia Tietê-Paraná (formação do comboio: LxC, onde 
L – linhas e C – colunas). (VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
71
 
 Muitas pontes que cruzam hidrovias não tiveram seus pilares dimensionados para colisões de 
embarcações, não suportando esforços laterais, com tabuleiros constituídos por vigas simplesmente 
apoiadas. Neste contexto há a necessidade de implantar proteções não vinculadas estruturalmente aos 
pilares. 
 
 
III.1.7.2 Alternativas de proteções 
 
 Para profundidades superiores a 7 m na Hidrovia do Rio Tietê foi projetado, testado e instalado em 
várias pontes um sistema flutuante (ver Figuras III.18 a III.21) composto por quatro módulos metálicos 
com defensas de madeira e grandes bolinas, ancorados por cabos de nylon em poitas de concreto. Este 
sistema apresenta elevado amortecimento hirodinâmico e é capaz de proteger os pilares de grande parte 
dos riscos de abalroamentos por embarcações (VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001). 
 Para profundidades até 6 a 7 m foram projetados e instalados na Ponte Ferroviária Airosa Galvão, 
na Hidrovia do Rio Tietê, dólfins de gravidade (ver Figura III.22) preenchidos com concreto e/ou 
agragados (VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001). 
 
Figura III.18: Sistema flutuante de proteção de pilares de ponte com as bolinas na posição de operação. 
(PADOVEZI & CALTABELOTI, 2001) 
 
 
Figura III.19: Vista de jusante da Ponte da Rodovia SP-225 com os módulos flutuantes protegendo os 
pilares do vão da navegação. (PADOVEZI & CALTABELOTI, 2001) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
72
 
Figura III.20: Vista do sistema flutuante de proteção de pilares da Ponte SP-225. (VICTORIA& 
PADOVEZI JR., 2001) 
 
 
Figura III.21: Fotos da seqüência do ensaio de colisão em escala real (choque frontal na proa do módulo). 
(PADOVEZI & CALTABELOTI, 2001) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
73
 
Figura III.22: Dólfim de gravidade. (VICTORIA JR. & PADOVEZI, 2001) 
 
III.1.7.3 Alargamento do vão principal de navegação 
 
 A alternativa de retirada de uma fileira de pilares, adaptando-se o tabuleiro para vencer o vão 
ampliado, por exemplo com estrutura metálica, vem sendo adotado e constituirá a solução definitiva em 
várias das pontes citadas na Tabela III.1. 
 
III.2 OBRAS DE REGULARIZAÇÃO DO LEITO 
 
III.2.1 Considerações gerais 
 
 As obras de regularização do leito visando profundidade suficiente e percurso satisfatório para a 
navegação são efetuadas no leito menor, visando usar a própria energia do escoamento para orientar as 
correntes para obter num traçado específico um leito estável, atendendo gabarito geométrico especificado 
pelos requisitos hidroviários. É fundamental nortear o projeto destas obras pelos princípios da Hidráulica 
Fluvial, compatibilizando as intervenções com as evoluções morfológicas naturais nos casos de fundo 
móvel. 
 As obras podem ser implantadas em fundo fixo (argilas compactas ou rochas), em que as 
alterações no escoamento não alteram o leito (condições atuantes muito inferiores às críticas para início de 
movimento), ou em fundo móvel. 
 As obras de regularização do leito clássicas são constituídas de diques, espigões e soleiras de 
fundo, complementadas por dragagens e derrocamentos. 
 
 
III.2.2 Regularização em fundo fixo 
 
III.2.2.1 Princípios gerais 
 
 A regularização em fundo fixo para melhoramento da navegação visa: 
 
•Aumento de profundidade nas vazões mínimas. 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
74
•Controle das velocidades para valores normais entre 2 e 3 m/s e máximos de 5 m/s. 
•Melhoria do traçado, como por exemplo em corredeiras. 
 
 O princípio básico da regularização é o do estreitamento das seções transversais para altear o nível 
d’água sem aprofundamento sensível do leito. 
 
 
III.2.2.2 Tipos de obras 
 
 As obras contemplam basicamente o confinamento das seções por diques, que são obras contínuas 
longitudinais (margens artificiais), ou espigões, que devem ser dimensionados quanto à estabilidade em 
função das vazões e níveis máximos. O dimensionamento é feito numa primeira aproximação em regime 
uniforme, considerando o gabarito mínimo de navegação e as velocidades máximas, sendo posteriormente 
refinado com cálculo de remanso. 
 Frequentemente o confinamento não é suficiente para eliminar totalmente o efeito de topos de 
afloramentos duros, sendo então necessário um derrocamento complementar dos afloramentos mais 
significativos. Não tendo-se que recorrer a um derrocamento generalizado do leito, este não é tão caro, 
pode fornecer material para diques e espigões e administra-se melhor a sobrelevação a montante. Assim, 
condições de rugosidade antes de derrocar com n de Manning em torno a 0,050 podem reduzir-se a 0,030 
a 0,040, uma vez que o derrocamento regulariza a superfície do fundo. 
 O confinamento alteia o nível d’água, enquanto o derrocamento o rebaixa, sendo importante 
verificar em vazões mínimas a subida do nível a montante, que pode resultar em problemas de 
assoreamento ou geração de energia. 
 
 
 
III.2.3 Regularização em fundo móvel 
 
III.2.3.1 Princípios gerais 
 
 Os canais de fundo móvel são normalmente muito largos e pouco profundos. Assim, na 
regularização em fundo móvel a maioria das obras no curso d’água consiste em confinar o escoamento 
para aprofundar o leito ou direcionar o fluxo, tendo-se o cuidado de que a sobrelevação a montante não 
produza assoreamento, nem que a capacidade de transporte a jusante com déficit sedimentar com relação à 
situação original ocasionem erosões. 
 Deve-se lembrar que para as vazões contidas no leito menor o perfil da linha d’água acompanha as 
irregularidades dos fundos, situação mais importante para a navegação, uma vez que para as vazões mais 
altas a declividade é mais próxima da média no trecho, tendendo a uniformizar-se. 
 As obras de definição do traçado com auxílio das obras de diques, espigões e soleiras de fundo 
direcionam o escoamento para atingir-se a estabilização do álveo com a própria energia hidráulica, 
atingindo condições atuantes ligeiramente inferiores às críticas para início de movimento. Classicamente, 
a implantação destas obras é governada pelo Princípio de Girardon, que recomenda o direcionamento 
suave do escoamento, atendendo às leis qualitativas de Fargue em planta e agindo sobre os perfis 
transversal e longitudinal, orientando o escoamento com obras sucessivas atendendo aos seguintes 
critérios: 
 
•Eliminação dos braços secundários, visando concentrar o escoamento num leito unificado. Com o 
aumento da declividade da linha de energia num primeiro momento após o fechamento, associada à 
elevação do nível d’água, aumenta-se a tensão atuante sobre o álveo, que se alarga. 
•O método de Girardon recomenda então a eliminação das más passagens nas inflexões do talvegue do 
canal, atuando sobre as soleiras formadas pelos bancos ali localizados por meio da suavização da 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
75
transição do alinhamento do talvegue entre uma margem côncava e a sucessiva. 
 
•Melhoramento do traçado em planta para obter-se traçado estável: 
Considerando a Figura II.20, a partir da largura normal B do canal no trecho de inflexão (em 
princípio retilíneo) deve ser considerada uma transição de curvatura variável para a margem 
externa e a interna até atingir-se os pontos de tangência com a curva côncava e convexa, 
respectivamente. O raio de curvatura R1 circular da margem côncava deve situar-se entre 4/3 e 7/3 
de B, enquanto o raio de curvatura circular no meio do rio deve situar-se entre 2,5 e 8 B (valor que 
abrange R2). A variação contínua da curvatura das margens na transição é importante para 
garantir-se a continuidade necessária ao escoamento. As dimensões planimétricas citadas são 
médias na superfície e devem estar compatíveis com o gabarito de navegação. 
•Continuidade do talvegue: 
Consiste na eliminação das más passagens por meio da implantação de obras de diques e espigões. 
Visando obter a fixação das fossas e dos bancos de inflexão dentro dos parâmetros planimétricos 
acima apresentados utilizam-se preferencialmente diques longitudinais nas margens côncavas 
(eventualmente complementados por serviços de dragagens) e espigões nas margens convexas (ver 
Figura III.23). 
 
Figura III.23: Sistema de estruturas combinadas. (SALLES, 1993) 
 
No perfil longitudinal evitam-se grandes variações de velocidade do escoamento lançando mão de 
soleiras de fundo nas fossas (ver Figura III.24), visando a maior declividade da linha d’água e 
níveis mais elevados sobre os bancos nas estiagens (controles do escoamento), ao mesmo tempo 
em que evitam a ação erosiva sobre as fossas nos períodos de cheia, controlando o crescimento dos 
bancos. 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
76
 
Figura III.24: Projeto integrado de regularização de curva côncava. (SALLES, 1993) 
 
 O dimensionamento é feito numa primeira aproximação em regime uniforme, considerando o 
gabarito mínimo de navegação e as velocidades máximas, sendo posteriormente refinado com cálculo de 
remanso. A nível de estabilidade das seções, as tensões atuantes devem ser ligeiramente inferiores às 
críticas para início de movimento, evitando-se a erosão, e garantindo-se que a sedimentação não viesse a 
ocorrer, pois somente seria desencadeada com valores atuantes muito mais baixos. 
 
 
III.2.3.2 Tipos de obras 
 
 Nas curvas muito pronunciadas, com fossas associadas muito profundas, normalmente são 
utilizadas as soleiras de fundo para a estabilização das profundidades, revestimento da margem côncava 
com diques e espigões na margem convexa. Nas inflexões são normalmente utilizados espigões em ambas 
as margens. 
 
•Diques 
 
 Os diques são obras de desenvolvimento longitudinal ao curso d’água(ver Figura III.25), 
constituindo proteções de margem quando aderentes a estas. Quando o alinhamento do dique afasta-se da 
margem, constituindo margens artificiais, implantam-se muitas vezes estruturas complementares de 
conexão (diques transversais ou espigões interiores) (ver Figuras III.23 e III.24) com o intuito de reforço e 
facilidade construtiva. As extremidades do endicamento devem concordar com a margem segundo 
curvaturas coerentes, ou devem ligar-se à margem por espigões reforçados seguindo-se campo de espigões 
fornecendo a concordância (ver Figura III.23). 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
77
 
Figura III.25: Traçado das margens, perfis longitudinais e seções naturais regularizadas do Rio Tubarão 
(SC). (SALLES, 1993) 
 
 Os diques podem ser construídos por seção plena ou mista (ver Figura III.26). É muito usado o 
enrocamento, ou os núcleos de terra com revestimento de pedras e faxinas. Também podem ser 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
78
constituídos por cortinas de concreto e estacas ou gabiões (ver Figura III.27). 
 As vantagens deste tipo de obras consistem em: concluída a obra já definem o canal com fixação 
da corrente na margem côncava, não obstrução ao escoamento e adaptação às curvaturas do canal. As 
desvantagens deste tipo de obra são: por ser obra contínua tem custo elevado de implantação e eventual 
correção de geometria, instabilidade dos taludes pela ação do escoamento, que no caso de romperem pode 
trazer consequências desastrosas, e lenta incorporação das margens artificiais à margem por assoreamento. 
 
Figura III.26: Diques tipo utilizados em rios europeus. (SALLES, 1993) 
 
 
Figura III.27: Diques e espigões construídos com gabiões. (SALLES, 1993) 
 
 
•Espigões 
 
 Os espigões, como obras de proteção descontínua podem ser classificados em: 
 
•Espigões isolados para afastamento do escoamento da margem são indicados somente em condições 
específicas, como a proteção de encontros de pontes, pois podem ser provocadas erosões na 
margem oposta (ver Figura III.28) e escavações a jusante de sua extremidade. Na Figura III.29 
está representado esquematicamente o efeito de um espigão posicionado ortogonalmente a uma 
forte correnteza. São induzidos vórtices pela corrente principal, criando-se zonas de baixas 
velocidades e propícias à sedimentação (áreas D e H). Entretanto, a ação dos vórtices produz 
fossas associadas à cabeça dos espigões por concentração das correntes do escoamento. 
 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
79
 
Figura III.28: Representação gráfica da corrente refletida por um espigão. (SALLES, 1993) 
 
Figura III.29: Representação esquemática do comportamento de uma corrente fluida em decorrência de 
sua interceptação por um espigão. (SALLES, 1993) 
 
•Espigões de repulsão impermeáveis (ou plenos) são constituídos por um campo de espigões que se 
protegem mutuamente, induzindo a presença de uma massa de água estagnada entre a margem e 
a corrente fluvial, desviando-a. O espaçamento dos espigões normalmente é maior nos rios mais 
largos do que nos mais estreitos, adotando-se espaçamentos referenciados ao comprimento do 
espigão: nas margens côncavas um comprimento, nas margens convexas de 2 a 2,5 
comprimentos e nas inflexões de 1 a 2 comprimentos. 
•Espigões de sedimentação permeáveis, que permitem a percolação de água com velocidade 
reduzida para favorecer a sedimentação do transporte sólido em suspensão, implantados em série 
para favorecer ao depósito de sedimentos sobre a margem visando protegê-la. São eficazes em 
rios com elevado transporte sólido em suspensão. Visando reduzir o forte efeito de descolamento 
das correntes nas extremidades, devem ser de comprimento reduzido e com sua crista declinando 
da margem para o canal, vindo a ser prolongados à medida que a sedimentação da margem se 
ampliar. 
 
 Todos os sedimentos acumulados nas áreas de sombra dos espigões originam-se das fossas 
associadas à extremidade dos espigões. Na Figura III.30 estão apresentados esquematicamente os fluxos 
hidrossedimentológicos numa célula de um campo de espigões, correspondendo o caminhamento ab ao da 
condição de águas baixas e ac de águas altas (ver Figura III.31). 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
80
 
Figura III.30: Esquema da mecânica hidrossedimentológica fluvial. (SALLES, 1993) 
 
Figura III.31: Complexo hidrossedimentológico em período de enchente. (SALLES, 1993) 
 
 Os espigões podem ser classificados de acordo com a direção que formam com o escoamento 
principal do curso d’água (ver Figura III.32) em: normais (normalmente utilizados nas curvas ou em 
trechos flúvio marítimos sujeitos a correntes alternativas), inclinantes ou divergentes e declinantes ou 
convergentes. A última disposição somente deve ser adotada em circunstâncias específicas, uma vez que 
têm a tendência a convergir o escoamento com potencial erosivo para as margens, podendo erodi-la, a 
menos que o espigão sucessivo esteja próximo. Os espigões inclinantes formam normalmente ângulos de 
10° a 30° com a normal da margem, guiando o escoamento para se concentrar no centro do canal (ver 
Figura III.33). 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
81
 
Figura III.32: Classificação de espigões segundo sua direção. (SALLES, 1993) 
 
 
Figura III.33: Esquema de um conjunto de espigões divergentes. (SALLES, 1993) 
 
 Considerando a terminologia apresentada na Figura III.34, as dimensões geométricas do talude ou 
aba, cota e declividade do coroamento dependem dos materiais que compõem a obra. Os espigões são 
normalmente mergulhantes da raiz para o canal, visando reduzir seu impacto de interferência no 
escoamento principal. O cabeço deve estar submerso em cheias ordinárias, sendo a sua cota 
correspondente ao nível médio, enquanto a sua raiz de ligação à margem deve estar em cota igual à 
máxima enchente conhecida, correspondendo normalmente a declividades de 1:20 a 1:200. A declividade 
do talude do cabeço deve variar entre 1:4 a 1:20 e a dos taludes laterais do corpo do espigão entre 1:1,5 a 
1:3,0 (mais suave a jusante). 
 
Figura III.34: Nomenclatura relativa aos espigões. (SALLES, 1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
82
 
 A distância entre os cabeços de espigões opostos deve ser ajustada de modo que ambos influam na 
mesma intensidade sobre o escoamento, caso contrário poderá ocorrer deflexão da posição central, o que 
poderá vir a concentrar corrente erosiva sobre outros espigões ou a margem oposta (ver Figura III.35). 
 
Figura III.35: Distribuição da corrente entre espigões. (SALLES, 1993) 
 
 Nas Figuras III.36 e III.37 apresentam-se disposições de campos de espigões em trechos retilíneo e 
em curva. Na Figura III.36 o valor de b corresponde ao espaçamento horizontal entre os níveis médio e de 
máxima enchente interceptando o desenvolvimento do espigão. Na Figura III.37 a linha de fluxo 
corresponde com a linha do talvegue o valor de AC corresponde a 2 AB. 
 
Figura III.36: Comportamento da corrente fluida entre espigões inclinantes. (SALLES, 1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
83
 
Figura III.37: Representação gráfica de locação de espigões. (SALLES, 1993) 
 
 Os espigões plenos podem ter seu núcleo de terra protegidos por enrocamento, gabiões ou 
colchões ou rolos de faxinas com terra ou pedras, devendo ser mais robustos do que os permeáveis pois 
estão sujeitos a fortes correntes. Os espigões permeáveis utilizam normalmente como materiais cascalho, 
enrocamento, faxinas e gabiões (ver Figuras III.38 a III.40). 
 
 
Figura III.38: Tipos de composição de seções transversais de espigões com blocos naturais. (SALLES, 
1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
84
 
Figura III.39: Espigão submerso para regularização do leito menor. (SALLES, 1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
85
 
Figura III.40: Locação de espigões de gabiões em margens côncavas. (SALLES, 1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
86
 Tanto o cabeço, como a raiz do espigão devem ser protegidos da erosão, visando evitar, 
respectivamente, o flanqueamento nas cheias e o solapamento do pé da obra, sendo normalmente 
executados revestimentos especiaisem enrocamento da margem e tapete de fundo (ver Figuras III.39 e 
III.40). 
 As vantagens deste tipo de obras comparativamente aos diques consistem em: custo mais reduzido 
de implantação, embora requeiram trabalhos contínuos de manutenção, facilidade de correção da 
geometria de implantação, menores riscos à margem em caso de danos às estruturas e maior flexibilidade 
de atuação em regularizações em andamento e/ou com insuficiente informação do regime 
hidrossedimentológico. As desvantagens deste tipo de obra comparativamente aos diques são: divagação 
do leito entre os espigões nas águas baixas, não apropriados para fixação da margem côncava, obstrução 
ao escoamento no período em que a margem ainda não estiver sedimentada pela lentidão deste processo e 
maior perigo para a navegação. 
 
•Soleiras de fundo 
 
 As soleiras de fundo constituem-se no prolongamento dos diques ou espigões sempre que ao leito 
tiver que ser imposta condição superior ao limite de erosão, funcionando como proteção de pé das 
proteções de margem contra a ação do escoamento, uma vez que muitas vezes ocorre a necessidade de 
prover a fixação do fundo, protegendo-o de novos aprofundamentos após a conclusão de obras de 
estreitamento da seção. 
 As soleiras passam a exercer um controle sobre o escoamento, remansando as águas para montante 
e promovendo a suavização de trechos de declividade irregular por sedimentação. 
 A largura da soleira no coroamento varia de 1 a 2 m e os taludes a montante de 1:1 a 1:2 e os de 
jusante de 1:2 a 1:4, devendo o coroamento apresentar inclinações suaves (1:10 a 1:40) voltadas para o 
eixo do canal. 
 As soleiras podem ser de enrocamento, ou faxinas de diferentes tipos e materiais. 
 
•Estruturas combinadas 
 
 Procurando aliar as vantagens de cada tipo de obra, é prática comum nas obras de regularização 
associar os diferentes tipos. Assim, nas Figuras III.23, III.24 e III.41 a III.46 são apresentadas obras que 
são exemplo desta concepção. 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
87
 
Figura III.41: Projeto integrado de estruturas complementares da regularização. (SALLES, 1993) 
 
 
Figura III.42: Representação da regularização com a correção de margem convexa. (SALLES, 1993) 
 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
88
 
Figura III.43: Exemplo de correção do desenvolvimento de margens num alargamento fluvial. (SALLES, 
1993) 
 
 
Figura III.44: Regularização do perfil longitudinal. (SALLES, 1993) 
 
 
Figura III.45: Processo de regularização do fundo do leito de curso d’água. (SALLES, 1993) 
OBRAS HIDROVIÁRIAS 
 
89
 
Figura III.46: Exemplo de regularização com estruturas transversais. (SALLES, 1993)