1 ARTIGO HIDRÁULICA FLUVIAL

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RESUMO 
Hidráulica Fluvial é a combinação dos conceitos de 
Hidrologia, Hidráulica Geral, geomorfologia e 
transporte de sedimentos. É os estudos do 
comportamento hidráulico dos rios no tocante aos 
fluxos e meios e níveis extremos, as taxas de fluxo, 
alterações no fundo áreas e sedimentares, a 
capacidade de transporte de sedimentos e ataques 
às margens e são cursos de água estabilizados, de 
circulação permanente, em que se realizam três 
processos geológicos principais: erosão, transporte 
e sedimentação. Que contempla basicamente os 
mecanismos do escoamento em rios sendo 
necessário a incorporação dos processos 
morfológicos associados a estes escoamentos. 
 
 
 
HIDRÁULICA 
FLUVIAL 
Universidade Paulista – UNIP – Campus Brasília 
 
1 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
SEMINÁRIO 
 
DISCILPLINA: PORTOS E VIAS NAVEGÁVEIS 
PROFESSOR: MARCUS ALEXANDRE 
Bloco D – Sala 6 – Engenharia Civil – EC0P30 / EC0Q30 
 
TEMA: 
HIDRÁULICA FLUVIAL 
 
 
EDUILSON PEREIRA DOS SANTOS RA: C642CA8 
GLAUCO CEDRAZ COSTA RA: A607GI5 
MATEUS FERREISA DA SILVA RA: B478543 
WEZER CUSTODIA SEVERINO RA: B418176 
 
 
 
Brasília / DF – 23/09/2016 
 
 
 
Universidade Paulista – UNIP – Campus Brasília 
 
2 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
Sumário 
1. Introdução. .........................................................................................................................................3 
2. Objetivos .............................................................................................................................................5 
2.1 Objetivos Gerais. ......................................................................................................................5 
2.2 Objetivos Específicos: ............................................................................................................5 
3. Revisão Bibliográfico ......................................................................................................................5 
3.1 Propriedades Básicas dos Cursos D’agua. .......................................................................5 
3.2 Escoamento em Rios ...............................................................................................................6 
3.3 Rio ou rios Hidráulico .............................................................................................................6 
3.3.1 Rios de alto curso ............................................................................................................7 
3.3.2 Rios de médio curso (rios de planalto): .....................................................................7 
3.3.4 Velocidade da Corrente ............................................................................................... 10 
3.3.5 Propriedade Físicas do Sedimentos ........................................................................ 10 
3.3.6 Variação da Vazão do Rio ........................................................................................... 11 
3.3.7 Existência de Acidentes no Curso do Rio .............................................................. 11 
3.4 Parâmetros Hidráulicos de Rios para Navegabilidade Estado da Arte da 
Hidráulica Fluvial. .............................................................................................................................. 12 
3.5 As equações Fundamentais da Hidráulica Fluvial ....................................................... 16 
3.5.1 Equação de Bernoulli ................................................................................................... 16 
3.5.2 Equação da Continuidade ........................................................................................... 16 
3.5.3 Equação Dinâmica ........................................................................................................ 16 
3.5.4 Equação Dinâmica e Equação de Conservação de Energia .............................. 17 
3.5.5 Equação de Sant-Venant e Regime de Escoamentos .......................................... 17 
3.5.6 Equação de Saint-Venant e Equação de Navier Stokes ...................................... 17 
3.6 Dissipação de Energia e Energia Específica ................................................................. 17 
3.7 Escoamento Através de Curvas ........................................................................................ 18 
3.8 Análise Matemático das Equações ................................................................................... 18 
3.9 Diferencias entre vias navegáveis interiores ................................................................. 18 
3.10 Avenidas hidráulicas ............................................................................................................ 19 
3.11 Sistema de um rio.................................................................................................................. 19 
3.11.1 Cauces em regime torrencial. .................................................................................... 20 
3.11.2 Cauces em regime tranquila. ...................................................................................... 22 
3.12 Estudos Fluvial Hidráulica e Engenharia rio. ................................................................. 22 
3.12.1 Transporte de sedimentos nos rios. ........................................................................ 23 
3.12.2 Corrente naturais e Estudos hidráulicos. ............................................................... 23 
3.13 Morfologia dos Rios .............................................................................................................. 28 
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3 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
3.13.1 Características Fundamentais Dos Rios ..................................................................... 28 
3.13.2 Erosão e Depositação ...................................................................................................... 28 
3.13.3 Considerações Para o Estudo Da Morfologia De Rios. ........................................... 29 
3.13.4 Clasificação Dos Rios De Acordo Com Sua Geometria. ......................................... 30 
4. Conclusão ....................................................................................................................................... 36 
5. Referencial Bibliográfico ............................................................................................................. 37 
 
1. Introdução. 
 
As civilizações mais importantes se estabeleceram nas margens de grandes rios: 
Mesopotâmia em uma região muito fértil alimentado pelos rios Tigre e Eufrates; Egito 
deve sua vida ao Nilo; China, o Yangtze; Índia, o Indo eo Ganges, e da civilização asteca 
no México foi dentro do complexo lago em Tenochtitlan, entre outras grandes culturas. 
Dentro deste benefício dos danos binomial, dada a sua forma particular de vida, os 
benefícios eram muito mais elevados em relação ao dano. Eles também tinham 
conhecimento da variação espacial e temporal do recurso, que, juntamente com a 
necessidade de água e protegê-lo, motivou a abordagem dos estaleiros de obras 
hidráulicas, cujos restos surpreso ao notar sua oncepción e funcionalidade. Quatro mil 
anos antes de Cristo, esses povos antigos construíram barragens, canais e aquedutos 
para irrigação agrícola, que fez chegar a água da fonte para a cidade para o uso do 
mercado interno. 
O controle dos rios tem sido estudado desde os tempos antigos e foi de tal 
importância que um engenheiro hidráulicotornou-se imperador da China. Yau imperador 
ordenou a regulamentação dos rios da China. O homem responsável por este, depois de 
construir diferentes trabalhos por 12 anos, foi incapaz de fornecer a proteção esperada 
e humilhados, mas seu filho, Yu, continuar este esforço. A história diz Yu sucedido após 
oito anos de trabalho no controle não só em Ho Hwang, mas também o Yangtse Kiang. 
Yu tornou-se imperador em 2278 aC A grande Yu falou de si mesmo como o homem que 
levou nove rios para o mar. historiadores chineses escreveu "o regulamento de cada rio 
de acordo com Yu foi para que cada tratamento rio de acordo com suas propriedades. 
Estes rios permaneceram em suas camas por quase 1.700 anos. " 
A engenharia civil, especialidade rio hidráulico, tem feito esforços significativos 
nos últimos cinco décadas para compreender os mecanismos da dinâmica de 
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sedimentos em rios, a fim de que o conhecimento é aplicado na realização de obras 
hidráulicas canais de proteção e controle. 
O sistema hidráulico do rio foi identificado como um tema central ou origem do 
problema rio, a morfologia dos rios, os sedimentos e as suas propriedades, transporte 
de sedimentos, estabilidade e vasculhar canais. Ao longo do tempo, o desenvolvimento 
natural e contínuo das populações e suas economias têm levado a cidades para o 
crescimento de tal forma que um evento extremo rio envolve maiores riscos para os 
residentes, bem como para a habitação, estradas, infra-estrutura industrial, 
telecomunicações e agricultura. 
Os problemas causados pelas chuvas torrenciais complicado quando por causa 
das características dos solos ao longo do qual os rios e, por vezes, problemas de 
características de desmatamento, estes transportam grandes quantidades de 
sedimentos no plano de fundo ou suspensos afetar o funcionamento das turbinas e 
sistemas de bombagem. Também ações não estruturais são necessárias, como 
previsão, planejamento de estratégias e sistemas que permitem a antecipação de 
medidas para evitar ou reduzir os efeitos destrutivos do rio fenómenos extremos de 
prevenção. Os problemas de engenharia rio colocados pela situação anterior quando 
coincide com as atividades humanas são cada vez mais complexo, uma vez que 
dependem da demanda da população para usar os rios para diversos fins, de acordo 
com o seu desenvolvimento. É o mais importante de abastecimento de água, geração 
de energia, irrigação agrícola e de navegação. Outro caso singular ocorre na cultura 
asteca-astecas, onde o rei Nezahualcoyotl, que era um verdadeiro mestre da hidráulica, 
uma grande barragem construída para proteger de inundações em seu reino, e construir 
aquedutos importantes. Estudos matemáticos começou com canais hidráulicos 
Guglielmini (1655-1710), que às vezes é chamado o pai de hidráulica fluvial. Entre suas 
contribuições mais importantes destaca a publicação em 1690 de aquarum 
fluentiummensura Methodo nova inquisita, refere-se a um método para medir o fluxo de 
água com uma bola suspensa, eo tratado Della natura dei fiumi, publicado em 1697 
contribuições Guglielmini para hidráulica drios e obteve mais de observações de campo 
por experimentação laboratorial. De 1800 os primeiros modelos de fundo móvel em rios 
foram construídos, o pioneiro foi Fargue (1827-1910), que reduziu a um trecho do rio um 
laboratório natural, reduzindo escalas quase arbitrariamente grande, apertado e tempo. 
Uma nova era na hidráulica fluvial começou no século XIX, com a construção de 
laboratórios especialmente concebidos para resolver problemas de rios e canais, através 
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da experimentação, o campo do transporte de sedimentos melhorou consideravelmente. 
O primeiro laboratório foi construído por Engels (1854-1945). Engels começou a fazer 
pesquisa experimental com Dresden desde 1891, mas o laboratório Flussbau estava 
disponível desde 1898; fundo móvel muitos experimentos, incluindo estudos sobre pilhas 
areas de pontes, foram feitas trechos de reprodução de rios, configurações de fundo, etc. 
Em um país privilegiado em termos de rede hidrográfica como o Brasil, a necessidade 
de aproveitamento racional e sustentado dos rios torna-se uma tarefa fundamental e a 
comunidade técnica e científica ligada ao tema é mais do que nunca chamada a fornecer 
as ferramentas básicas. Hidráulica Fluvial contempla basicamente os mecanismos do 
escoamento em rios sendo necessário a incorporação dos processos morfológicos 
associados a estes escoamentos. 
Embora a agua se distribua na natureza sob diferentes meios de armazenamento 
e circulação, é através dos cursos d’agua que ela oferece até o presente as formas mais 
racionais e viáveis para seu aproveitamento. O conhecimento da Hidráulica fluvial passa 
a ser uma das ferramentas fundamentais para os processos de decisão sobre a 
exploração racional dos benefícios potenciais dos rios, como aproveitamento energético, 
irrigação, navegação e zoneamento. O processo de conhecimento sobre os fenômenos 
hidráulicos desenvolvem-se acompanhando a evolução do conhecimento cientifico, 
notadamente na mecânica dos fluidos e na física. 
 
2. Objetivos 
 
2.1 Objetivos Gerais. 
Apresentar os principais conceitos e discussões sobre hidráulica fluvial. 
2.2 Objetivos Específicos: 
Discutir os conceitos apresentados e Identificar os principais métodos de 
medição e classificação de um rio 
3. Revisão Bibliográfico 
 
3.1 Propriedades Básicas dos Cursos D’agua. 
 
Do ponto de vista da hidráulica fluvial, os rios e canais podem ser definidos como 
cursos d’agua que transportam escoamentos concentrados com superfície livre. Nos rios 
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estes escoamentos são advindos de precipitações pluviais ou da contribuição de aguas 
subterrâneas. As calhas dos rios servem como canais naturais para drenagem de uma 
bacia hidrográfica e recebem ao mesmo tempo a contribuição da vazão solida 
proveniente da bacia e do próprio leito. Os canais artificiais destinam-se a substituir 
trechos de rios de forma a melhor organizar o escoamento, retirar ou fixar margens, 
possibilitam a navegação, ou aumentar a capacidade de vazão. 
 Os rios e canais possuem o mesmo comportamento hidráulico, eles se 
diferenciam principalmente quanto à forma geométrica. A forma dos rios apresenta-se 
bastante irregulares, adaptando-se a topográfica da bacia hidrográfica, curvando e 
contornando obstáculos numa busca continua pelo trajeto ótimo no sentido da conversão 
ou dispêndio mínimo de energia. 
 
3.2 Escoamento em Rios 
 
A característica hidráulica fundamental dos escoamentos em rios e canais é que 
eles se apresentam sempre como escoamentos com superfície livre. Mesmo quando 
canalizadas através de galerias, eles mantem esta característica, exato quando para 
vazões superiores à vazão de projeto, o escoamento nestas galerias se coloquem sob 
pressão. Escoamento com superfície livres e escoamento sob pressão são dois tipos 
básicos de escoamentos na mecânica dos fluidos e física. 
 
3.3 Rio ou rios Hidráulico 
 
O sistema hidráulico é rio intervenção humana nos rios para a sua adequação 
para a utilização dos recursos ou reduzindo o risco de danos. O rio não é um objeto de 
engenharia civil como uma estrada ou uma estrada de ferro, o rio é um elemento natural 
que recolhe a água de uma bacia e transportados em qualquer regime para a sua boca. 
O antecedente ou ponto de referência mais direta em estudos de engenhariacivil para 
entender um rio é o sistema hidráulico do regime laminar e obras hidráulicas, transporte 
no mesmo regime, em outras palavras, são os "canais" hidráulico proporciona uma base 
da análise de certos problemas, mas acho que o rio hidráulica fluvial é apenas uma 
extensão do canal hidráulico é um erro grave. 
O rio, por outro lado não há determinações anteriores, as respostas são, em 
qualquer caso sob hidrologia estudo, geomorfologia, hidráulica marinho e outro estudo 
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apoio, o fluxo de um rio é sempre variável, dependendo do regime hidrológico da bacia , 
numa escala de tempo ou sazonal bem restrito a um evento de tempo são eles: 
3.3.1 Rios de alto curso: São aqueles que percorrem regiões altas e/ou 
acidentadas. Nestes rios são comuns as quedas rápidas e corredeiras; o gradiente de 
nível é, em geral, elevado e, conseqüentemente, é grande a velocidade de escoamento. 
As margens altas predominam e os rios raramente são largos e profundos. As condições 
de navegabilidade são precárias para embarcações de grande porte. Como vias de 
comunicação, estes rios são deficientes, embora possam admitir a realização de 
transportes modestos em volume e curtos em distância, mediante o emprego de 
embarcações menores, por exemplo, canoas. As terras que os circundam são, 
geralmente, pouco sujeitas a alagamentos extensos. No Brasil, correspondem às 
cachoeiras ou rios de regiões montanhosas como em serras. 
3.3.2 Rios de médio curso (rios de planalto): Aqueles que 
apresentam obstáculos para a navegação, tais como rápidos, corredeiras e trechos com 
pedras e/ou pouca profundidade; porém estes obstáculos não são muito freqüentes e, 
entre eles, a navegação é possível, se bem que nem sempre fácil, para embarcações 
maiores, como navios. Assim, os rios de planalto apresentam, normalmente, uma 
sucessão de estirões mais ou menos extensos, com pouca declividade e boas condições 
naturais de navegação, interrompidos por desníveis que formam rápidos, corredeiras ou 
quedas, por vezes de elevada altura, que tornam difícil, se não impossível, a 
transposição por embarcações. Os rios de médio curso podem ser usados como vias de 
navegação de maneira bem mais eficiente que os de alto curso, ao menos entre os 
trechos críticos ou entre os grandes obstáculos, embora, em geral, os canais de 
navegação sejam mais ou menos estreitos (apesar de relativamente estáveis), o que 
exige dos condutores das embarcações muita prática. É preciso reconhecer, também, 
que nestes rios, nas épocas das enchentes, os trechos críticos tendem a oferecer menos 
dificuldades para a navegação. No Brasil, são rios de planalto o Paraná e seus afluentes; 
o São Francisco; o Tocantins, a montante de Tucuruí; o Negro, acima de Santa Isabel 
do Rio Negro e o Branco, acima de Caracaraí. 
3.3.3 Rios de baixo curso (rios de planície): São os mais favoráveis à 
navegação, caracterizados por uma declividade suave e regular. Estes são, em geral, 
razoavelmente largos e apresentam pequeno gradiente de nível. A navegação é 
relativamente fácil, se bem que podem existir obstáculos, como os bancos que costumam 
formar-se nas bocas dos tributários (afluentes) e nas partes convexas das curvas. É 
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comum haver bifurcações (paranás, igarapés), que formam ilhas fluviais e criam 
alternativas para a navegação. As margens baixas, facilmente alagáveis, são a regra 
geral. Os baixos cursos abrangem os deltas e os estuários. A maior parte dos rios da 
Amazônia brasileira é constituída por rios de baixo curso (rios de planície). A calha 
principal do Solimões–Amazonas acha-se incluída nesta classificação. Muitos de seus 
tributários também, alguns deles ao longo de grandes extensões, principalmente na 
Amazônia Ocidental (Juruá, Purus, Madeira, Içá e Japurá), outros, ao menos nas 
proximidades do rio principal (como ocorre na Amazônia Oriental). O rio Paraguai 
também se enquadra nesta classificação. As condições de navegabilidade dos rios de 
médio curso e, principalmente, dos rios de baixo curso (rios de planície) também 
dependem do tipo de fundo do seu leito, normalmente têm um canal estreito, embora 
estável. Por outro lado, rios de fundo de lama, barro ou argila são, em geral, de formação 
mais recente, sendo caracterizados por instabilidade do leito e por apresentarem um 
canal sinuoso, apesar de razoavelmente profundo. Rios de fundo de areia apresentam, 
quase sempre, um canal altamente variável entre o inverno (estação chuvosa) e o verão 
(estio); à medida que as águas baixam, com o conseqüente aumento da corrente, o rio 
vai cavando no leito arenoso um canal, conhecido na Amazônia como canal de verão. 
No começo do inverno, este canal continua sendo o canal principal, pois é o de maior 
profundidade do leito. Conforme a cheia avança, o rio tende a nivelar-se, ficando 
profundo quase que de margem a margem, até que um novo ciclo recomece e surja um 
outro canal, de configuração diferente do anterior. 
Para compreender o funcionamento de um curso fluvial, é necessário estudar o 
seu perfil longitudinal, que evidencia um declive bastante acentuado nos rios de alto 
curso, diminuindo à medida que se afasta da nascente, podem-se deduzir importantes 
informações sobre as características morfológicas das bacias hidrográficas e o grau de 
evolução em que o sistema fluvial se encontra, permitindo numa visão clássica, 
considerar três grandes fases de evolução: 
 • Fase de juventude – caracterizada pelos rios de perfil longitudinal irregular e 
declivoso, com cascatas e rápidos, onde predominam as ações de erosão. 
• Fase de maturidade – caracterizada pelos rios de perfil longitudinal com declive 
menos acentuado e vales abertos e profundos com grande capacidade de transporte, 
ocorrendo sedimentação de só alguns materiais mais pesados. 
 • Fase de senilidade – caracterizada por um perfil longitudinal de fraco declive e 
conseqüentemente, fraca capacidade de transporte, predominando o trabalho de 
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9 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
sedimentação. Apresenta vales de grande largura e vertentes muito desgastadas e 
cobertas por depósitos aluvionares freqüentemente espessos. Dentre as fases descritas 
acima, aquela em que ocorre a melhor navegabilidade é a de maturidade, onde não há 
acúmulo de sedimentos e por ser mais plana, apresenta maior profundidade. Para o 
estudo da navegabilidade fluvial, se faz necessário analisar os parâmetros 
geomorfológicos e hidráulicos que o influencia, pois são essenciais para se descobrir as 
causas e conseqüências de um trecho de rio ser ou não navegável. 71 Com este intuito, 
serão discriminados a seguir os principais parâmetros geomorfológicos e hidráulicos, 
assim como sua influência nos rios. 
Os principais parâmetros da Geomorfologia Fluvial que interferem na 
navegabilidade são: 
Transporte de sedimentos: composto pelas cargas detríticas transportadas em 
três formas: dissolvidas (constituintes intemperizados das rochas transportados em 
solução química), em suspensão (devido ao fluxo turbulento do rio, correspondendo à 
fração mais fina do material do leito) e no leito do rio (partículas maiores de areia, 
transportadas através de saltação, deslizamento ou rolamento na superfície do leito). 
Processos de erosão fluvial: resultam na retirada de detritos do fundo do leito e 
das margens, fazendo com que passem a integrar a camada sedimentar, atuando em 
todo o curso de água. Também acontecem de três formas: corrosão oureação entre a 
água e as rochas superficiais que com ela estão em contato, abrasão ou desgaste pelo 
atrito mecânico e cavitação, quando se apresentam condições de velocidade elevada da 
água, causando pressão e fragmentação das rochas. 
Freqüência das cheias: relacionada com as vazões mais elevadas que 
anualmente acontecem em determinada seção transversal, independente de causar ou 
não inundação. 
Formação de meandros: se refere ao canal fluvial em que os rios descrevem 
curvas sinuosas, largas, harmoniosas e semelhantes entre si. Deve-se notar que na 
margem côncava dos rios ocorre erosão, devido à alta velocidade do fluxo e na margem 
convexa acontece a deposição dos sedimentos, devido à menor velocidade. O índice de 
sinuosidade das curvas permite classificar os rios como mais ou menos meândricos. De 
acordo com FRANCO (1999), os principais fatores que condicionam os processos de 
erosão, transporte e sedimentação nos rios, são: a velocidade da corrente, as 
características físicas dos sedimentos (tamanho, densidade e forma), a existência de 
"acidentes" ou "obstáculos" no leito e as variações da vazão do rio, que por sua vez, está 
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10 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
diretamente relacionado com as variações climáticas. Tais fatores são descritos 
detalhadamente a seguir. 
3.3.4 Velocidade da Corrente 
 A velocidade da corrente é o fator chave na capacidade de um curso de água 
para erodir, transportar e depositar. Uma elevada velocidade geralmente resulta em 
erosão e transporte, ao passo que uma baixa velocidade provoca sedimentação. Bastam 
ligeiras modificações na velocidade para se verificarem grandes mudanças na carga 
sólida transportada pelo rio. De um modo geral, a velocidade de escoamento dos cursos 
d’água não se efetua de maneira homogênea já que ela depende essencialmente da 
declividade, da forma e da existência ou não de irregularidades no canal. Quanto maior 
for a declividade do canal, maior será a velocidade da corrente. Junto do leito e das 
margens, a velocidade do fluxo é reduzida devido ao atrito da água com as rochas ou 
sedimentos, atingindo um máximo no interior do canal. O grau de irregularidade de um 
leito também controla a velocidade. Uma corrente pode fluir rapidamente sobre um canal 
de fundo liso e regular, no entanto, num meio irregular, cria-se mais atrito entre a água e 
o fundo, diminuindo a velocidade da corrente. Um canal estreito e profundo, com seção 
"semicircular", permite à corrente fluir livremente e, portanto rapidamente, enquanto que 
um canal largo e plano proporciona uma maior superfície de contato entre a água e o 
leito, aumentando o atrito, que irá por sua vez, diminuir a velocidade do fluxo. 
3.3.5 Propriedade Físicas do Sedimentos 
A carga sólida transportada por um curso d’água pode ser subdividida em: 
Dissolvida: compreende íons dissolvidos, tais como o sódio, cálcio, potássio, 
bicarbonato, cloro e outros, provenientes de processos de meteorização química ou de 
materiais que são despejados nos solos durante a atividade humana, principalmente a 
agricultura. Apesar de invisível, a carga de solução constitui grande parte dos materiais 
transportados pelos rios e quando a água evapora, apresentam a forma de cristais. 
Em suspensão: constitui os sedimentos mais finos, como as argilas, que são 
suficientemente leves para permanecerem em suspensão indefinidamente pela 
turbulência da água. Por exemplo, a aparência lodosa de um curso de água durante uma 
cheia ou após precipitação intensa é devida à elevada quantidade de carga em 
suspensão. 
No leito do rio: constitui os sedimentos grossos e densos que são transportados 
sobre ou próximos do leito do rio e inclui o transporte por tração(sobre o fundo do leito, 
pode ainda ser subdividido em dois tipos: rolamento ou arrastamento, dependendo da 
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11 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
forma do sedimento ser respectivamente, arredondada ou laminar) e saltação (tipo de 
transporte que envolve sedimentos arenosos e que se caracteriza por uma série de 
saltos sobre o leito do rio, constituindo assim um transporte intermediário entre a tração 
e a suspensão). Os processos de erosão, transporte e sedimentação nos diferentes 
setores dos cursos fluviais são condicionados pelo tamanho, densidade e forma dos 
sedimentos. 
3.3.6 Variação da Vazão do Rio 
A vazão de um rio é um dado intervalo de volume de água que passa numa 
determinada seção transversal durante um dado intervalo de tempo. Esta medida não é 
constante, podendo-se verificar um aumento da vazão de 4 a 100 vezes maior que o 
fluxo normal no período de cheias e que leva a um aumento da velocidade da corrente. 
Estas variações têm conseqüências diretas nos processos de erosão e transporte, 
aumentando estes processos. 
3.3.7 Existência de Acidentes no Curso do Rio 
Os "obstáculos" que um rio apresenta no seu curso dão lugar a determinados 
acidentes ou descontinuidades, modificando o processo sedimentar normal. Uma 
descontinuidade bastante comum são os meandros divagantes, que se formam nos 
cursos médio e inferior de um rio, onde a menor declividade e, por conseguinte, menor 
velocidade da corrente, leva a que esta "procure" traçar um caminho mais fácil, 
adquirindo muitas vezes um aspecto sinuoso. 
Os meandros se comportam como exceção quanto aos processos de erosão, 
transporte e sedimentação, pois, na margem côncava deles, a velocidade da corrente é 
máxima e, portanto, está marcada por uma intensa ação erosiva, enquanto que ocorre 
sedimentação na margem convexa, onde a velocidade é mínima. Este fato provoca o 
deslocamento lateral do meandro, o que origina um traçado instável do mesmo, dando 
origem ao chamado “meandro divagante”, que por sua vez provoca a assimetria 
progressiva do vale fluvial. Isto, por sua vez pode levar a um estrangulamento do 
meandro, que acaba sendo "abandonado" pelo rio, dando origem a um "braço morto", 
como ilustrado na figura. 
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12 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 
Meandro abandonado ou "braço morto" Fonte: CHRISTOFOLETTI, 1981 
 
3.4 Parâmetros Hidráulicos de Rios para Navegabilidade 
Estado da Arte da Hidráulica Fluvial. 
 
De acordo com SILVA et al. (2003), o conceito de Hidráulica Fluvial contempla 
basicamente os mecanismos do escoamento em rios sendo, portanto, necessário, no 
seu sentido mais abrangente, a incorporação dos processos morfológicos associados a 
estes escoamentos. Embora a água se distribua na natureza sob diferentes meios de 
armazenamento e circulação, é através dos cursos d’água que ela oferece as formas 
mais racionais e viáveis para seu aproveitamento. Dentro deste contexto, o 
conhecimento da Hidráulica Fluvial passa a ser uma das ferramentas fundamentais para 
os processos de decisão sobre a exploração racional dos benefícios potenciais dos rios, 
como aproveitamento energético, irrigação, navegação e, no caso das inundações, 
promover o zoneamento adequado da bacia de modo a garantir a segurança e os bens 
das populações ribeirinhas. 
Como outras áreas do conhecimento humano, a Hidráulica Fluvial tem uma 
história que remonta às origens da humanidade. Para a civilização, a expressão “O 83 
Egito é uma dádiva do Nilo” é provavelmente uma das referências mais antigas e 
marcantes sobre esta importância. O processo de conhecimento sobre os fenômenos 
hidráulicos desenvolveu-se acompanhando a evolução do conhecimento científico, 
notadamente na Mecânica dos Fluidos e na Física. Na era moderna, os marcos mais 
importantesda Hidráulica Fluvial seguem uma cronologia, destacando-se aqui apenas 
os estudos e descobertas mais importantes ligadas aos aspectos quantitativos. 
Presente em quase todas as áreas do conhecimento científico nos primórdios da 
era moderna, Leonardo da Vinci também se interessou pelos rios, como atesta o seguinte 
texto de sua autoria sobre a continuidade e a velocidade do escoamento: 
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13 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
“Dados dois rios com igual volume de água em suas entradas, as suas saídas 
também terão volumes iguais; ... o fato de existirem nestes dois rios infinitas variações 
de correntes em largura, comprimento, declividade e profundidades, não impedirá que 
as entradas e saídas de ambos sejam as mesmas”. 
Um grande salto de conhecimento sobre a hidráulica dos rios ocorreu no século 
XVI, quando o arquiteto Giovan Fontana pesquisou o comportamento do rio Tibre em 
Roma durante a cheia ocorrida em 1598. Esta pesquisa, uma das pioneiras na História 
envolvendo conhecimentos básicos de hidráulica e gerenciamento do espaço urbano, 
resultou na publicação de um tratado em 1599. Segundo Fontana, os efeitos da cheia 
foram agravados pelo fato das populações terem se estabelecido junto à confluência de 
diferentes rios com o Tibre. Contribuiu também para os prejuízos o desconhecimento dos 
efeitos das fortes chuvas e ventos, que se fizeram presentes por longo tempo durante a 
ocorrência da cheia. Fontana efetuou um levantamento dos rios que contribuíam para o 
Tibre, determinando suas profundidades e larguras em condições normais e de cheia, 
de forma a determinar a área molhada da seção transversal. A partir daí, Fontana 
cometeu um equívoco fundamental ao determinar a vazão pela fórmula “Q = A”, ou seja, 
igualando a vazão do rio à área molhada da seção transversal, sem levar em conta a 
velocidade do mesmo. Apesar do erro básico, a principal conclusão de Fontana foi pela 
84 necessidade de ampliação do leito do rio, eliminando-se assim os efeitos da cheia na 
cidade de Roma. 
 
IDENTIFICAÇÃO E DESCRIÇÃO DOS PARÂMETROS HIDRÁULICOS 
Os engenheiros que desenvolvem atividade no domínio dos recursos hídricos são 
chamados a resolver vários tipos de problemas no âmbito da Hidráulica Fluvial. 
Seguidamente discutem-se, de forma resumida, alguns desses problemas, tendo em 
vista dar uma perspectiva geral deste ramo da engenharia. Esses problemas podem ser 
agrupados do seguinte modo: 
• Erosão hídrica e conservação do solo: 
Segundo CARDOSO (1998), quando a precipitação excede a capacidade de 
infiltração do solo, há lugar à ocorrência de escoamento superficial que exerce forças de 
arraste. O mesmo acontece em conseqüência da fusão das neves, no caso dos países 
europeus. Quando a força de arraste é suficientemente elevada, as partículas do solo 
são desagregadas e transportadas com o escoamento. Este fenômeno – a erosão hídrica 
– é potencializado pelo impacto das gostas da chuva e pode ser acelerado ou mitigado 
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14 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
pela ação do homem. O estudo e análise da erosão hídrica e das técnicas e medidas de 
conservação do solo exigem conhecimentos avançados do fenômeno do transporte 
sólido. 
• Cheias e seu controle: As redes hidrográficas drenam para o mar o escoamento 
superficial e a parte do escoamento subterrâneo que ressurge nos leitos fluviais. Quando 
as vazões são elevadas, os níveis da superfície livre do escoamento podem exceder os 
das margens dos rios, invadindo as zonas adjacentes de menor cota. Nestas 
circunstâncias ocorrem cheias. Freqüentemente, estas zonas baixas adjacentes aos rios 
são muito férteis e populosas, pelo que as cheias podem causar danos elevados 89 em 
termos de vidas humanas e de bens materiais. Muitos dos rios que atravessam zonas 
aluvionares fazem-no em ziguezague. Este fenômeno é conhecido por meandrização; 
por vezes, os meandros deslocam-se para jusante, podendo mudar consideravelmente 
de curso. Em geral, os engenheiros hidráulicos são chamados a estabilizar esses cursos 
d’água e a conceber esquemas que garantam o escoamento das cheias – e da respectiva 
carga sólida – em condições de segurança para os vales adjacentes e respectivas 
populações. Existem vários métodos que permitem lidar com este problema e que 
exigem conhecimentos avançados, sob pena de, quando indevidamente aplicados, 
poderem ser ineficazes. 
• Cálculo da vazão sólida: Associado ao escoamento da água em rios e canais 
de fundo móvel ocorre, geralmente, o transporte dos sedimentos, em parte junto ao 
fundo, por arrastamento e/ou rolamento (transporte sólido por arrastamento), e em parte 
em suspensão no seio do escoamento (transporte sólido em suspensão). A quantidade 
de material sólido transportado – a vazão sólida – é uma das variáveis determinantes na 
maioria dos problemas da Hidráulica Fluvial. É bem conhecida a grande variabilidade da 
vazão sólida de rio para rio, o que é uma indicação do elevado número de variáveis 
hidrológicas e hidráulicas de que depende. Enquanto não for possível quantificar com 
rigor as variáveis de ambos os tipos e ter devidamente em consideração as do primeiro, 
não é também possível quantificar satisfatoriamente a vazão sólida. Contudo, existem 
muitos métodos de cálculo, obtidos por via analítica ou experimental, que integram 
essencialmente a influência de variáveis hidráulicas. 
• Erosão, transporte e deposição de sedimentos: O armazenamento da água 
para múltiplos fins, designadamente para irrigação, abastecimento público, produção de 
energia ou para amortecimento de cheias, pode 90 ser conseguido pela construção de 
barragens nos vales dos rios. As barragens induzem a redução da velocidade dos 
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15 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
escoamentos a montante e, em conseqüência, boa parte do material sólido transportado 
por arraste e parte do transportado em suspensão se deposita no reservatório criado, o 
que reduz progressivamente a sua capacidade de armazenamento. A sedimentação em 
reservatórios depende, obviamente, das vazões líquidas e sólidas afluentes e das que 
transpõem a barragem para jusante. O tema da sedimentação em reservatórios precisa 
de investigação sobre correntes de densidade e sobre a eficiência de retenção em função 
dos padrões de deposição e das características e modo de operação dos reservatórios. 
Um trecho relativamente curto de um rio aluvionar diz-se em equilíbrio ou em regime 
quando as vazões sólidas que a ele afluem e que dele saem são iguais entre si e iguais 
à capacidade de transporte do rio, definida para as características dos sedimentos, do 
fluido (água) e do próprio escoamento. 
• Erosões localizadas: Quando se introduz um obstáculo num trecho de rio em 
equilíbrio, as forças de arraste no fundo aumentam nas imediações do obstáculo. Deste 
aumento pode resultar uma remoção preferencial de material do fundo nas proximidades 
do obstáculo, gerando-se uma cavidade de erosão. Este fenômeno pode ocorrer, por 
exemplo, junto de esporões fluviais e de pilares e encontros de pontes. A análise das 
variações de cota dos leitos aluvionares, generalizadas ou localizadas, é muito 
importante para a concepção, projeto e construção de quaisquer obras nesses leitos. 
• Dimensionamento de canais estáveis: O vasto conhecimento que se tem hoje 
da hidráulica dos escoamentos em canais de leito fixo permite dimensioná-los de forma 
adequada. Em contrapartida, o dimensionamento de canais com leito móvel em equilíbrio 
(ou em regime) é ainda muito difícil pelo fatode depender da vazão líquida, da vazão 
sólida e da granulometria do material do fundo. Os trabalhos de cientistas como Lacey, 
Blench e outros forneceram um conjunto de equações empíricas que permitem 
determinar as dimensões de canais estáveis. Este conjunto de equações, muito aplicado 
na Índia, Paquistão, Egito e Rússia, é conhecido sob a designação de teorias de regime. 
Em alternativa a estes, outros métodos, conhecidos sob a designação de métodos 
racionais, têm vindo a ser desenvolvidos; envolvem uma condição de equilíbrio dinâmico, 
uma equação de transporte sólido e uma equação de resistência ao escoamento. 
• Canais de navegação: Sabe-se, desde o início da civilização, que em muitos 
casos o transporte fluvial pode ser mais econômico que o transporte terrestre. Para esse 
efeito, a maioria dos rios é sujeita a variados tipos de obras (canalização, proteção de 
margens, dragagem, construção de eclusas, construção de barragens, açudes e soleiras 
– ou travessões – para garantia de profundidades mínimas, etc.), como aconteceu, aliás, 
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16 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
em muitos rios da Europa, dos Estados Unidos e da China. A concepção e construção 
de tais obras requerem conhecimentos especializados de Hidráulica Fluvial. Além dos 
aspectos referidos anteriormente, há várias áreas em que o conhecimento do transporte 
sólido pode ser útil aos engenheiros. A utilização de desarenadores para os mais 
variados fins e o transporte bifásico em condutas sob pressão, que encontra aplicações 
na dragagem de rios, canais ou portos e no transporte de carvão e metais pulverizados, 
são exemplos dessas áreas de aplicação de conhecimentos do âmbito da Hidráulica 
Fluvial. 
 
3.5 As equações Fundamentais da Hidráulica Fluvial 
 
As equações fundamentais que governam os escoamentos são deduzidas a partir 
da aplicação dos princípios básicos de conservação de três grandezas fundamentais na 
mecânica do continuo: Energia, Massa e Quantidade de Movimentos. 
 
3.5.1 Equação de Bernoulli 
 
O primeiro principio fundamental de conservação aplicado aos escoamentos em 
hidráulica e na mecânica dos fluidos é conhecido como principio de conservação de 
energia. Ele traduz o fato de que a variação de energia de um sistema é igual ao trabalho 
efetuado pelas forças que atuam sobre o mesmo. Para estabelecer a equação de 
Bernoulli, consideramos uma partícula de agua do escoamento com peso específico, 
massa especifica, massa e situada a uma cota em relação a um plano de referência. 
 
3.5.2 Equação da Continuidade 
 
A segunda equação fundamental dos escoamentos em rios e canais é a equação 
da continuidade. Ela é deduzida a partir do principio de conservação de massa aplicada 
ao elemento de controle definido pelo trecho do rio. A aplicação deste principio equivale 
a estabelecer que não ocorra “geração” nem “desaparecimento” de agua durante o 
escoamento. 
3.5.3 Equação Dinâmica 
 
È a terceira equação fundamental dos escoamentos em rios. Representa o 
principio da conservação da quantidade de movimentos aplicado ao elemento de 
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17 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
controle considerado. Quantidade de movimento aplicado é uma das muitas formas de 
descrição do estado de movimento de um corpo, este princípio é definido pela segunda 
lei de Newton. 
 
3.5.4 Equação Dinâmica e Equação de Conservação de Energia 
 
Energia e quantidade de movimento são descrições do estado de movimento de 
um corpo. A equação de conservação desta grandeza são completas e quando uma 
delas não puder ser usada, a outra equação pode suprir informações sobre o estado do 
escoamento. 
 
3.5.5 Equação de Sant-Venant e Regime de Escoamentos 
 
As equações de Saint-Venant permitem descrever quaisquer regimes de 
escoamento tornando-se o espaço ou o tempo como referência. 
 
3.5.6 Equação de Saint-Venant e Equação de Navier Stokes 
 
A equação de Navier-Stokes para fluídos viscosos é considerada uma das 
equações fundamentais da mecânica dos fluidos. Ela deriva do mesmo principio de 
conservação de quantidade de movimentos usados para a equação dinâmica de 
Saint_Venant, e torna importante a análise comparativa desta equação. Sua dedução 
resulta da aplicação de forma generalizada da segunda lei de Newton a um volume 
unitário de fluido. 
 
3.6 Dissipação de Energia e Energia Específica 
 
Para fluidos reais, o valor da energia total não deve permanecer constante. A 
energia total é dissipada ao longo do escoamento pela atuação de fatores como o atrito 
com o leito, as perdas devidas á turbulência do escoamento e as variações temporais de 
velocidades. O atrito com o leito é produzido por um conjunto de fatores que são funções 
das características geométricas e físicas da calha fluvial. 
Energia específica é definida como a parcela da energia do escoamento 
referenciada ao leito do rio, ou seja, a soma da energia cinética com a energia 
pizometrica nesta seção, excluindo-se portanto a energia potencia. 
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18 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 
3.7 Escoamento Através de Curvas 
 
Embora o escoamento retilíneo não conste explicitamente nas hipóteses básicos 
para dedução das equações fundamentais, os elementos de controle apresentados 
enquadram-se neste hipótese, o que condiciona a forma dos diagramas das forças 
atuantes. Os trechos retilíneos da calha fluvial são raros, geralmente curto e não 
sustentáveis, e o padrão mais comum das plantas dos rios consiste numa sucessão de 
meados alterados por trechos retilíneos curtos. 
 
3.8 Análise Matemático das Equações 
 
As equações diferenciais parciais se classificam em parabólicas, hiperbólicas e 
elípticas e cada um destes tipos possui exemplos de aplicações em muitos problemas 
ligados à hidráulica fluvial. Os problemas de difusão de poluentes são sempre 
representados por equação parabólicas enquanto as equações elípticas como a de 
Laplace regem os problemas de circulação errotacional em corpos d’agua rasos. 
 
3.9 Diferencias entre vias navegáveis interiores 
 
 Rios e canais têm na água de transporte comum em laminar, mas suas diferenças 
começar com o básico: 
Quanta água transportada? 
Quando os transportes? 
Onde é que os transportes? 
Em que materiais? 
Quais são as características hidráulicas? 
O que mais carrega? 
O que são suportados para realizar? 
O apoio de um trabalho para a utilização dessa água é necessária? 
O canal é uma engenharia civil e outras infra-estruturas no canal as perguntas 
acima são respondidas por um projeto em que a vazão de projeto (quanto), que pode ser 
constante, a taxa de varredura (quando) é escolhido , o caminho (onde), o revestimento 
(Em que e como ele é suportado), o tipo de seção (cálculo hidráulico) e medidas talvez 
projetadas para evitar a entrada de sedimento ou decantação em uma armadilha de areia 
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19 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
(suporte de uma obra). A rugosidade de um canal é um parâmetro determinante bem 
definida da sua capacidade. Em um rio, canal actual eo nível da água estão relacionados 
de forma mais complexa, pois há uma resistência de fluxo pelo tamanho do grão do 
material de fundo e outro adicionados pelas formas de fundo granular. 
3.10 Avenidas hidráulicas 
 
 Rivers experimentar um fenômeno extraordinário a que são subtraídos os canais: 
Avenues. Durante o curso da noção de Avenue muitas vezes, como uma situação quecria as maiores solicitações é usado: para testar a estabilidade de uma pista, causando 
erosão grande faz com que o desbordamiento ou inundações, etc. Em grandes rios são 
vias de fluxo aumenta e aumenta o nível de água, mesmo grave, mas não um fenômeno 
independente. Para muitos conceitos e cálculos deve salvar esta noção Avenue. 
 Nestes eventos fatores hidrológicos (PBH), hidráulico (alta inclinação das causas) 
e de transporte de sedimentos (em larga escala) são combinados. A avenida pode ser 
apresentado como uma parede rugido de água e material sólido. Estes fenómenos são 
ainda desconhecidos. A diversidade de rios é tão grande quanto a diversidade geográfica 
do mundo: clima, topografia, geologia, ecologia ascensão dar muito diferentes uns dos 
outros rios. Os desenhos das obras que são construídas sobre rios para abastecimento 
de água, despejo de excesso, canalização, como um fundo de proteção e as margens 
estão dentro do campo da engenharia rio. O sistema hidráulico do rio combina conceitos 
relacionados assuntos em áreas gerais e outras de engenharia hidráulica, tais como 
hidráulica básica clássicos, hidrologia, hidráulica marinhos, estudos geotécnicos, 
topografia, fotogrametría, transportes e engenharia de tráfego, geomorfologia e 
transportesedimentos, biologia, etc. 
 
3.11 Sistema de um rio 
 
 A água que flui sobre a superfície das massas de terra são muito importantes para 
os seres vivos, mas que representam uma fracção do total de água no planeta. A sua 
importância reside na proporção de sais dissolvidos que transportam, muito pequena em 
comparação com a água do mar. Assim, dizemos que este é água doce. 
 Geralmente eles vêm diretamente da precipitação que cai das nuvens ou 
depósitos que eles formam. Seguindo a força da gravidade, os rios correm para o mar 
ou zonas para finais chamamos lagos. Nos canais de regime pacífica, também chamado 
de planície, as águas transbordam fluxos quando exceder a capacidade crescente para 
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20 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
o canal completo. Por sua parte no esquema ou seções de fenômenos fundo da 
montanha torrencial areas e erosão das margens são principalmente apresentados. 
 Os rios têm origem em fontes de águas subterrâneas que vêm à superfície ou em 
locais onde as geleiras derretem. Desde o nascimento eles seguem a inclinação para 
chegar ao mar. Um rio com seus afluentes drena uma área chamada "divisor de águas". 
 Desde o seu nascimento em uma zona montanhosa e de alta até a sua foz no 
mar, o rio é geralmente diminuindo sua inclinação. Normalmente a inclinação é muito 
íngreme no primeiro trecho do rio (curso alto) e muito suave quando se aproxima a boca 
(em curso). Entre os dois há geralmente uma inclinação moderada (curso médio). 
 Rios sofrem variações de vazão, o que aumenta na chuva ou degelo temporadas 
e diminui em seco. As inundações podem ser gradual ou muito abrupta, levando a 
inundações catastróficas. 
 Variações temporais ocorrem durante ou após tempestades. Em casos extremos, 
pode causar a inundação quando o abastecimento de água é maior do que a capacidade 
do rio para evacuar, transbordando e cobrindo as zonas de nível próximos. A água que 
flui no subsolo (fluxo basal) leva muito mais tempo para alimentar o fluxo do rio e pode 
alcançá-lo por dias, semanas ou meses após a chuva escoamento gerado. 
 Se não chover em todos ou a precipitação média está abaixo do normal por longos 
períodos de tempo, o rio pode tornar-se seca quando o fornecimento de água da chuva 
acumulada no solo e subsolo reduzir a taxa basal para zero. Isto pode ter consequências 
desastrosas para a vida do rio e suas margens e as pessoas que dependem dele para 
seu abastecimento de água. 
 A variação espacial é porque os aumentos do fluxo do rio a jusante como a que 
está a recolher as águas da bacia de drenagem e as contribuições das bacias de outros 
rios se juntar a ele como tributários. Devido a isso, o rio é geralmente pequena nas 
montanhas, perto de seu nascimento, e muito maior nas terras baixas, perto da sua boca. 
 A exceção são os desertos, onde a quantidade de água perdida por evaporação 
ou infiltração na atmosfera ultrapassa o montante pago pelas correntes de superfície. 
Por exemplo, o fluxo do Nilo, que é o maior rio do mundo, cai significativamente enquanto 
descendo as montanhas do Sudão e Etiópia, através do deserto de Nubian e Sahara ao 
Mar Mediterrâneo. 
 
3.11.1 Cauces em regime torrencial. 
 
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21 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 O regime torrencial é caracterizada em que o fluxo tem uma velocidade elevada, 
o número de Froude Fr = v / √ GL é maior do que 1 e a linha de água é afectada pela 
formação de saliências que são causados por irregularidades no fundo e seções 
transversais. Rios de montanha têm regime torrencial. Por causa de suas encostas 
íngremes têm capacidade de transporte elevada de sedimentos, que é alimentado por 
processos erosivos que ocorrem no fundo e contra as encostas. 
 Quando deslizamentos de terra ocorrem encostas existe o perigo de que as 
barragens naturais de formação na pista. Valanchas quebrando barragens são gerados. 
Eles são os canais com abundância de assoreamento. A quantidade de material que 
realizam efectivamente estes canais depende da forma do fundo e o potencial de 
produzir os sedimentos de origem. O leito do rio pode ser rochoso, aluvial ou material 
coeso.No auger Se a seção transversal é estável; na segunda carruagem de material de 
aluvião que é apresentada dentro da camada de material solto, e o terceiro o grau de 
coesão é um factor que reduz a possibilidade de movimento do material de fundo, em 
comparação com o material de aluvião do mesmo tamanho. 
Subcotação é classificado como um scour geral e vasculhar local. A geral é 
produzido em camas de aluvião ou efeito coesivo da dinâmica da corrente e está 
relacionado com a formação do nível do solo. É um fenómeno de longo prazo, mesmo 
se os eventos podem acelerar catastróficas. scour local ocorre em locais particulares de 
corrente e é causada pela passagem de crescer e pela ação de obras civis, como a 
canalização de obras, carneiros, baterias pontes ou estribos dentro do canal, obras de 
controle transversais, etc. 
 Undercutting em um trecho de uma corrente natural é a soma dos dois 
componentes, erosões geral e erosões local. Antes de conceber obras para o tratamento 
de canais é necessário conhecer a magnitude do rebaixo. Para determinar a magnitude 
da geomorfología geral socavación ser realizada entre pontos de controlo, ou entre 
secções estáveis. Estas análises foram baseados no estudo de fotografias aéreas e 
mapas de diferentes épocas, e apreciar as mudanças nas observações de campo e 
levantamentos topográficos. 
 A disenteria local tem dois componentes, produzidos pelo passo de aumentar e 
que para a construção de obras de construção civil. Para o cálculo da primeira, há uma 
série de fórmulas, que são continuamente modificados pelos seus autores, como 
avanços no campo da experimentação. Eles baseiam-se principalmente no efeito da 
força de tracção no fundo carregamento. Para calcular o efeito de piers locais vasculhar 
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22 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
e pilares de pontes, paredes longitudinais, obras transversais, etc., não Necesidade de 
analisar as experiências que existem em cada caso particular e fórmulas empíricas têm 
sido desenvolvidos. 
 
3.11.2 Cauces em regime tranquila. 
 
Quando a inclinação do canal é pequeno ou quando o fluxo nasecção que é 
considerado no estudo é regulada por um remanso curva, o regime é silencioso, 
geralmente subcrítico. Neste caso, a capacidade de transporte de sedimentos é baixo, 
eo rio pode começar a depositar de suspensão de sedimentos e de fundo que traz a 
partir de áreas de maior capacidade de transporte. A metodologia utilizada para 
determinar as taxas de transporte utilizados as mesmas fórmulas, como descrito para 
seções de regime torrencial, correntes simples são caracterizados em que a inclinação 
é pequena, o que afeta baixa capacidade de transporte de sedimentos e uma tendência 
para inundar áreas adjacentes. O principal fenômeno que ocorre nas seções de baixa 
inclinação e regime pacífica é assoreamento (o fenômeno chamado de assoreamento, 
consistindo de um afluxo maciço de sedimentação de partículas grossas e uplifting 
l nível de canal). A magnitude deste fenómeno pode ser calculado através de controlos 
regulares das mudanças que ocorrem na geometria do canal, ou realizando saldos em 
determinadas seções. Para saldos volumes de sedimentos que entram e saem da 
secção a ser medido. Os fenômenos combinados de erosão e assoreamento gerar 
alterações nas definições de fundo e formação de armas e ilhas. Estas mudanças será 
maior entre os mais elevados das taxas de transporte, e pode 
produzir grandes mudanças no regime de fluxo durante períodos críticos de seca e 
crescente. 
 Quando o rio atravessa um trecho plano da planície, há uma grande possibilidade 
de que transborda ocorrer, que ocupam a dyacente área plana, ou planície de inundação. 
Os níveis máximos de água em condições de crescimento são calculadas usando 
fórmulas fluxo variada em canais abertos compostos. dimensões calculadas, além da 
borda livre, permitem definir de forma zona bre mapear a extensão da zona de inundação 
para diferentes níveis de probabilidade em condições de estouro descontrolados. 
 
3.12 Estudos Fluvial Hidráulica e Engenharia rio. 
 
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23 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
• Corrientes naturais 
• Transporte de sedimentos em rios 
• Estudos para projetar pontes e travessias de rios subterrâneos. 
• O controle de enchentes 
• Avalanches 
• canais dinâmicos 
• Obras Fluviais 
 
 Fluvial Hidráulica combina os conceitos de Hidrologia, Hidráulica Geral, 
geomorfologia e transporte de sedimentos. Estudos do comportamento hidráulico dos 
rios no tocante aos fluxos e meios e níveis extremos, as taxas de fluxo, alterações no 
fundo areas e capacidade de transporte de sedimentos e ataques ao márgenes. 
 Os desenhos das obras que são construídas sobre rios para abastecimento de 
água, despejo de excesso, canalização, a protecção do fundo e as margens estão dentro 
da área de Engenharia. 
 
3.12.1 Transporte de sedimentos nos rios. 
 
As bacias sedimentares processo de produção e transporte de fluxos naturais é 
muito complexa. Quantificação dos sedimentos para projetos de engenharia baseia-se 
actualmente medidas e a aplicação de métodos empíricos. 
3.12.2 Corrente naturais e Estudos hidráulicos. 
 
Os córregos da montanha tem encostas íngremes e transporte de sedimentos 
de alta capacidade; também geram fenômenos significativos que minam fundo e ataques 
às margens. Em correntes processos de transporte lanura também são sólidos areas e 
ataques margens de magnitudes relativamente moderados; no entanto, depósitos de 
sedimentos provenientes das terras altas e aumenta nível a baixa velocidade de água 
afecta estouro e áreas de inundação circundante. Estudos hidráulicos fluviais para o 
projeto de pontes e passagens de informação subfluvial uso e procedimentos 
semelhantes, mas os resultados pretendidos são específicos para cada caso. Bridges 
são usados para salvar depressões naturais ou correntes cruzadas em sistemas 
rodoviários, peaton ales, ferroviário, tubulações de água e dutos. Os objectivos dos 
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24 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
estudos são dimensionamento hidráulico da ponte em relação à altura e luzes, 
canalização e proteção atual contra estribos areas e baterias e ataques atuais. 
 As travessias de rios subterrâneos têm muito uso no transporte de água e 
condutas que são, por vezes, menos dispendioso e mais seguro do que pontes. Neste 
caso, os alvos são os estudos hidráulicos derescisão de profundidade, que deve ser a 
conduta abaixo do leito e segurança das instalações que conectam o passo subfluvial 
com as secções transversais de chegada e partida. 
Para determinar a profundidade deve ser a conduta abaixo da cama estudos hidráulicos 
necessários de profundidades atuais e estimativa de scour. Para a segurança das 
instalações de conexão devem analisar os níveis máximos atuais e protecção das 
margens. Através da hidrologia da bacia hidrográfica analisa e regimes de escoamento, 
níveis e sedimentos fluviais são quantificados na seção de influência da obra. Ele 
combina o conhecimento de Hidrologia Geral, Transporte de sedimentos e Corrientes 
natural, entre outros. Estudos hidráulico contêm aspectos da Hidráulica Fluvial que têm 
a ver com as características de ponteadero ou local da travessia, a relação palco-
descarga no canal, velocidades e caminhos de fluxo, geomorfologia do canal e as 
magnitudes as forças que afectam a parte inferior do leito do rio, os bancos e a estrutura 
da obra. Hidráulica variáveis determinantes baseia-se na análise de informações 
hidrológicas nos registros do levantamientos topográficos na análise granulométrica e 
classificação de amostras do material que forma o leito e margens do canal, e os estudos 
geotécnicos e Geomorfologia a ser desenvolvido em paralelo com o estudo de Hidráulica 
Fluvial. Finalmente, o estudo da Scour uma previsão de mudanças que podem ocorrer 
no futuro na geometria da secção transversal do canal no sector ou a ponteadero 
cruzamento feito; Estas variações dependem da forma do leito e os bancos, a inclinação 
do canal, o passo de crescimento extraordinário e cruzando localização no interior do 
canal. 
O controle de enchentes: As inundações são eventos que ocorrem estouro no 
curso inferior dos fluxos naturais onde o declive do canal é pequeno e a capacidade de 
transporte de sedimentos é reduzida. A definição de áreas propensas a inundações está 
relacionada com o conceito de "rum da ". Esta é uma faixa na qual estão incluídos o 
floodway e uma zona de segurança. Fora da" round "são as planícies que são 
potencialmente inundadas durante as cheias extraordinárias. Na maioria dos casos as 
inundações são causadas pelo crescimento extraordinário não pode ser evitado e, em 
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25 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
seguida, avançar para atenuar os seus efeitos pelos métodos de Controle de 
Inundações. 
Avalanches: Embora as Avalanches prazo refere-se a avalanches de neve, seu 
nome é comumente usado para descrever o fluxo de água com lama e detritos que 
ocorrem em leitos de rios como eventos extraordinários por causa de terremotos, 
erupções vulcânicas ou chuva pesada. Quando avalanches são gerados por erupções 
vulcânicas em picos nevados são chamados lahars. 
Canais dinâmicos: A dinâmica dos canais depende da sua caracterização 
hidráulico, que é baseada nos seguintes aspectos: 
• geometria do canal. 
• regime de fluxo. 
• viscosidade da água. 
• capacidade de transporte de sedimentos. 
• Possibilidade de estouros. 
A geometria do canal é representada pela inclinação longitudinal e pelas 
características da secção transversal. 
Inclinação longitudinal. Em canaisnaturais medido inclinação longitudinal ao 
longo da linha de água porque o fundo não é uma boa referência, tanto pela sua 
instabilidade, as suas irregularidades. O declive da linha varia de acordo com o fluxo de 
água de magnitude, e que a variação é importante quando grandes alterações de fluxo 
são apresentados em curtos intervalos de tempo, por exemplo, o passo de crescimento. 
Períodos que têm um fluxo mais ou menos estável é possível relacionar as encostas com 
os fluxos usando registros de medição. 
Seção transversal. Em canais naturais secções transversais são irregulares e 
medição de características geométricas é feito com levantamentos batimétricos. A taxa 
de fluxo numa secção particular de um fluxo natural é classificada com base no número 
de Froude, NF, o qual é uma razão de adimensional de forças de inércia e da gravidade. 
No regime supercrítico (NF> 1) é o fluxo de alta velocidade, típico de canais ou rios de 
montanha íngremes. O fluxo subcritical (NF <1) corresponde a uma planície regime com 
baixa velocidade. O fluxo crítico (NF = 1) é um estado teórico em fluxos naturais e 
representa o ponto de transição entre os regimes subcríticas e supercríticos. A 
viscosidade da água é um factor importante no estudo de canais naturais. Esta 
viscosidade depende principalmente da concentração de carga de sedimentos 
suspensos, e a temperatura menor escala. Em limpo, ou seja, aquelas em que a 
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26 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
concentração de sedimento for inferior a 10%, em fluxos de volume, a água pode ser 
considerada de baixa viscosidade. Uma temperatura de 20 ° C representa a viscosidade 
absoluta de cerca de 1 centipoise (0.1Pa.S). No caso extremo, quando fluxos de lama, 
em que a proporção em volume entre o sedimento e o líquido é superior a 80% formam-
se, a viscosidade aumenta significativamente e pode chegar a 4000 poises. 
Considerando-se que as correntes de fluxo natural fórmulas empíricas têm sido 
desenvolvidos para fluxos de água limpa, é evidente que as velocidades são calculados 
com estas fórmulas são mais elevadas do que as velocidades reais quando aplicados 
aos fluxos viscosos. Em um transporte fluxo natural de sedimentos que inclui carga de 
fundo, carga suspensa e saltação de carga; o último componente é uma combinação dos 
dois primeiros. A soma dos três é chamado de carga total. A inclinação do canal é um 
dos factores importantes que afectam a capacidade do fluxo para o transporte de 
sedimentos, porque está directamente relacionado com a velocidade da água. Em canais 
Secções íngremes que têm inclinações maiores do que 3%, e as taxas de fluxo são tão 
elevadas que podem mover-se como sedimento bedload diâmetros maiores do que 5 
cm, mais os sólidos de rolamento desequilíbrio devido ao efeito de lubrificação produzido 
por água. 
Desdobramentos: Quando o canal passa por um trecho de alta inclinação para 
outro inclinação baixa, a sua capacidade de transporte é reduzido e começa a depositar 
materiais recebidos da parcela anterior. Neste processo, faz ilhas e braços e pode tomar 
uma conformação torcida, com sinuoso canal. Além disso, o material é depositado 
levanta a parte inferior do canal e diminui a sua capacidade de bankfull. 
Obras de controle. Desenho apropriado a cada trabalho do caso deve ser feito 
após os resultados dos estudos hidráulicos e geomorfológicos da seção que é 
influenciada pela construção destas obras são conhecidas. Os resultados dos estudos 
hidráulicos e geomorfológicos fornecer previsões sobre evolution futuro e estimativas 
atuais de magnitudes dos meios de comunicação, e aumentando os fluxos mínimos, 
níveis mínimos, máximos e médios, zonas de inundação potencial, fluxo, capacidade de 
transporte de sedimentos, vasculhar e agradação. Os trabalhos mais comuns em fluxos 
naturais são: 
Obras Transversal para Controle torrencial. Eles funcionam como pequenas 
barragens de aterro.O seu principal objectivo é reduzir a taxa de fluxo em uma seção 
específica, a montante da obra. Eles agem como estrutura de controle. Eles podem falhar 
devido à má fundação, ou vasculhar gerado imediatamente a jusante. 
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Explosões para desvio de linhas de fluxo. Estruturas que são agressivos, se 
possível, ser evitados porque podem causar problemas de erosão nas margens da 
secção a jusante. Explosões para favorecer processos de sedimentação. Eles são 
eficazes quando colocados em uma área de alto volume de transporte de sedimentos 
suspensos. São estruturas permeáveis, que visa induzir sedimentação numa secção 
adjacente a montante das obras. Eles podem falhar erosão na ponta do espigão ou o 
estiramento imediatamente a jusante. Obras de Canalização marginal. São obras que 
são construídos para aproveitar um fluxo natural para uma estrutura de passagem. 
Devem ser considerados na elaboração dessas obras de canalização produzir um 
aumento na velocidade da água com o consequente aumento do scour cama. 
 Obras longitudinais de protecção das margens contra escavações. As paredes ou 
revestimentos são suficientemente resistentes às forças geradas pela água. Em alguns 
casos, eles também devem ser concebidos como muros de contenção. Eles podem 
falhar devido à má fundação, capotamento e deslizante. Escoreamento do fundo. 
Consistem de material de reforço, de tamanho adequado, adequadamente seguro, o que 
não pode ser transportado como bedload. Às vezes, a dinâmica das secções do rio 
produz navios de guerra naturalmente. O fundo navio de guerra é uma geometria do 
canal de controle. Protecção contra inundações. São obras que controlam o nível 
esperado no máximo dentro da planície de inundação. Reguladores podem ser 
reservatórios, canais adicionais, ragados e canais de limpeza ou diques. Estas obras 
podem ser eficazes para a área específica que vai defender, mas eles alterar o regime 
de escoamento natural e tem efeitos sobre as áreas circundantes, que devem ser 
analisados antesde construção de obras. 
Os materiais frequentemente utilizados neste tipo de trabalho são as seguintes: 
 Concreto: Ciclopico, simples ou reforçado. 
 Gabiões, colchonetas. 
 Pedra solta, pedra presa. 
 estacas-pranchas de metal ou madeira. 
 Pilares metalicos, concreto ou madeira. 
 Bolsacretos, sacos de solo-cimento, sacos de areia 
 bichas de bambu. 
 Pré-fabricados de concreto: blocos, hexapodes, etc. 
 
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 O design dos trabalhos combina várias disciplinas, Fluvial Hidráulica, geotécnicos 
e Estruturas. A primeira, como já foi explicado, fornece as informações básicas que 
determina as condições de fundação e a magnitude das forças que agem sobre as obras 
que estão previstas. 
 
3.13 Morfologia dos Rios 
 
3.13.1 Características Fundamentais Dos Rios 
 
 Todos os rios constam de uma corrente tanto de água como de sedimentos – 
materiais procedentes de rochas e produtos orgânicos cujo tamho varia desde finas 
partículas argilosas até seixos rolados-. Desse modo, o relevo que gera um rio não 
depende só das características da corrente, em especial de seu caudal de distribuição 
no tempo e da energia, sendo também da quantidade de tamanhos de sedimentos que 
se arrasta. Outro elemento que contribui no modelo é a geologia da bacia, que determina 
o tipo e a quantidade de sedimentos, que afetam a ação erosiva do rio, já que algumas 
rochas são mais duras que outras. 
 Os principais fatores responsáveis da formação e evolução dos rios e seumodelo 
são a erosão, o transporte de sedimentos e a depositarão, os rios podem modificar a 
paisagem, de modo que a energia potencial da água se transforma, em seu caminho 
descendente, em energia cinética responsável da erosão, transporte e a depositarão, a 
quantidade de energia potencial que dispõe um rio é proporcional a sua altitude inicial 
em relação ao mar. 
3.13.2 Erosão e Depositação 
 
Erosão: O processo de mover e remover o sedimento de uma fonte inicial do 
lugar de repouso se chama erosão. Nos rios se leva a cabo continuamente um processo 
cíclico. Erosão do solo--transporte de sedimentos--depositação (sedimentacão). 
A erosão do solo e o sedimento resultante na bacia (comumente expressado em 
toneladas por Km² por ano) dependem em grande medida do clima local, da chuva, o 
tipo de solo e das características da vegetacão, as quantidades de materiais 
erosionados pode variar de 50 a 500 toneladas por Km² por ano. Não existem fórmulas 
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universais para estimar a erosão. Com base a dados de uma região podem desenrola-
se fórmulas empíricas. 
Depositação. A depositação pode ocorrer com base em processos geológicos 
(com escala de tempo de cem anos); deslocamento de márges em rios (escala de tempo 
de décadas), e pela reducão do transporte local (efeito de curta duração). O processo de 
sedimentação é dominante nos trechos de fluxo desacelerado. 
 Os processos mais relevantes nas regiões de erosão e depositação é a conveção 
das partículas de sedimento horizontal e vertical pela velocidade do fluxo, a mistura pela 
turbulência, a sedimentação das partículas devido a gravidade e o levantamento das 
partículas do fundo por correntes ou ondas que induzem a produção de esforços 
cortantes no fundo. 
Correntes: O fator mais importante no processo de depositação são as 
correntes locais. A influência do rio nas correntes locais está relacionada com as 
dimensões do rio, o ângulo entre o eixo do rio e a direção principal do fluxo de 
aproximação, a foça local da corrente e a batimetría. 
Ondas: As ondas são muito importantes nos processos morfológicos, a agitação 
produzida pelo fluxo das ondas da como resultado movimentos orbitais na região em 
volta da parede. A propagação de ondas e sua deformação nas márgens do rio são 
governadas por fenômenos de refração, difração disposição de energia, pelo movimento 
das ondas e pela fricção do fundo. 
3.13.3 Considerações Para o Estudo Da Morfologia De Rios. 
 
 Registro dos dados históricos. 
 Elevacões da superfície da água. 
 Projetos do iío em planta e em perfil em sequência de tempo. 
 Perfis de seções transversais. 
 Fotografias aéreas que permitam detectar zonas de erosão e deposito de 
sedimentos. 
 Registros históricos de sedimentos transportados pelo rio. 
 Amostra de material do fundo e das márges. 
 Software (programas). 
 
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30 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 As características medidas no modelo são as seguintes: perfis de velocidade a 
partir dos quais se obitem os esforços cortantes no fundo ou medições diretas de 
esforços cortantes no fundo e nas márges; e determinação da existência dos vórtices, 
para assim definir as zonas de erosão e depósito de sedimentos que produziram a nova 
morfologia do leito. 
 
3.13.4 Clasificação Dos Rios De Acordo Com Sua Geometria. 
 
 Os rios na natureza apresentam três formas: retos, trançados e meandrantes. Os 
fatores que influenciam na corrente são: parámetros hidráulicos, propiedades do fluido e 
características do fluxo, características do fundo e das bordas, características biológicas, 
fatores humanos como a agricultura, urbanização, drenagem, inundação, e bordas de 
proteção. 
Rios retos: Existem em planicies que são inadequadas para permitir 
velocidades erosivas, ou em caimentos pronunciados onde se podem alcançar altas 
velocidades. 
Rios trançados. Estes rios raramente se encontran em caimentos relativamente 
fortes, S = 0.10 Q^1/4 ou maiores que, S = 0.06 ^- 0.44. Criam depósitos que 
frequentemente formam barras onde florece a vegetação. 
 Dinâmica: 
 Baixa capacidade de transporte X Sedimentos disponíveis 
 Déficit de energia 
 Formação de faixas de sedimentos e ilhas 
 Alargamento do canal 
 Acresenta na frente o transporte de sedimentos 
 Aumenta a capacidade de transporte pela corrente 
 Equilíbrio entre a capacidade de transportes e sedimentos disponíveis 
 Rio trançado em equilíbrio dinâmico relativo 
Rios meândricos 
 Um rio com meandreos é aquele em que a configuração se apresenta em forma 
de uma série de curvas consecutivas, estão relacionados com as características das 
márgens. 
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31 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 Dinâmica: 
 Alta capacidade de transporte X Sedimentos disponíveis 
 Superávit de energia 
 Deformação das mágens 
 Aparição de meandros 
 Diminuição do caimento longitudinal 
 Diminuição da capacidade de tranporte 
 Equilíbrio entre a capacidade de transporte e o sedimento disponível 
 Meandros em equilíbrio dinâmico relativo 
 
Geometría De Meandros. 
 De modo geral o rio se divide em meandros individuais considerados a partir do 
ponto de inflexão de suas características. As características se definem na siguinte 
figura. 
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32 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 
 
A sinuosidade é relação entre a longitude do rio e a longitude do vale, em 
condições de equilíbrio também se pode definir como a relação da inclinação do vale e 
a inclinação do rio. Os rios com meandro têm uma sinuosidade maior que 1.2. Em geral 
os meandros são de diferentes formas e tamanhos. 
TÉCNICAS DE MEDIÇÃO E AMOSTRAS 
 Aqui se presentam os métodos vigentes para medir a quantidade de sedimentos 
suspensos e de fundo que pasam por uma secção transversal de um escoamento, os 
quais são método direto e método indireto. 
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33 SEMINÁRIO – Portos e Vias Navegáveis / Hidráulica Fluvial 
 Outra informação necessária para os estudos de sedimentos é a distribuição 
granulométrica do material de fundo. 
Generalidades 
O movimento dos sedimentos nas correntes e rios apresentam duas formas. Os 
sedimentos em suspensão estão constituídos pelas partículas mais finas mantidas em 
suspensão pelo revolvimento da corrente e só se assentam quando a velocidade da 
corrente diminuem, ou quando o leito se faz mais liso corrente descarrega em um poço 
ou lago. As partículas sólidas de maior tamanho são arrastradas ao longo do leito da 
corrente e se designam com o nome de arrastre de fundo. Existe um tipo intermediário 
de movimento em que as partículas se movem abaixo das aguas dando rebotes ou 
saltos, as vezes tocando o fundo e as vezes avançando em suspensão até que voltem a 
cair no fundo. 
A medição do transporte total de sedimentos e a caracterização do material de 
fundo dos rios compreendem a obtenção de amostras em campo, sua transportação a 
um laboratório e seu processamento para obter os parámetros necessários de cálculo 
de transporte e de caracterização. 
Granulometría. 
 Os leitos dos rios podem ser granulares ou coesivos. No primeiro caso, o leito está 
constituido por partículas soltas de tamanhos distintos. Os rios aluvionares são aqueles 
que discorrem sobre materiais transportados pelo próprio rio no passado geológico e por 
isso seus leitos podem