Vertedores: Estruturas de Proteção

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Portos e Obras Hidráulicas 1
Aula 7 - Vertedores
Vertedores
É a estrutura dimensionada para extravasar o volume das cheias
que possam exceder a capacidade de armazenamento do
reservatório com o objetivo de proteger a barragem contra o
galgamento.
Vertedores Simples
Esses vertedores consistem em soleira elevada, com crista
arredondada, situada no nível das águas, podendo ser parte
constituinte ou não de uma barragem. Possui capacidade de vazão
relativamente reduzida para pequenas cargas de trabalho. Indicado
para cursos d’água de pequeno porte com pequenas vazões de
projetos ou barragens de concreto com grande extensão de crista.
Perfil Creager
Perfil Tubular (Tulipa)
Vertedor constituído de uma tubulação vertical, denominada shaft,
seguida de uma tubulação aproximadamente horizontal até o
desague. Apresentam funcionamento hidráulico complexo, operando
em algumas situações com controle de montante coo vertedor ou
como orifício e em outras situações como controle de jusante como
conduto forçado de acordo com a vazão afluente e com as condições
de descarga. Muitos utilizado em barragens de terra.
Perfil Tubular (Tulipa)
Consistem soleiras situadas abaixo do nível normal das águas,
dispondo de comportas. Como o nível de água pode atingir cotas
superiores ao das comportas, obtém-se uma maior vazão específica.
Dimensionamento de vertedores simples
Valores de K para contração de pilares
Curvas admensionais para valores de Cd
Curvas adimensionais para valores de Cd
Velocidades no pé do vertedor
Exercício 1
Um vertedor simples sem comporta, com altura de 10 m e paramento de montante
inclinado em 1:1 deve descarregar uma vazão de 80 m³/s. Sabendo-se que a velocidade
de aproximação na crista é nula e que a máxima carga hidráulica admissível é de 1,50 m,
dimensione a estrutura considerando a presença de pilares com largura de 0,30 m e vão
máximo de 6 metros. Os pilares são arredondado de tal forma que o coeficiente de
contração é de 0,013.
Exercício 2
Um vertedor possui uma largura total de 20,50 m, incluindo-se um pilar com 0,5 m de
largura. O desnível total entre a soleira do vertedor e a base do canal jusante é de 8
metros. Conhecendo-se o coeficiente de contração do pilar (0,05) e valor da velocidade
de escoamento do pé do vertedor de 13,50 m/s, pede-se:
a) Determinar o desnível entre o NA no reservatório e a soleira do vertedor
b) Determinar o coeficiente de descarga do vertedor supondo uma vazão de operação
de 170 m³/s
Exercício 3
Dimensionar um vertedor para operar com uma vazão de 210 m³/s vencendo um desnível
total de 7,50 metros. Admitir que o paramento montante do vertedor seja vertical e
supor que a altura de carga está limitada a 2 metros.
Exercício 4
Dimensionar um vertedor do problema anterior supondo que o vão máximo entre os
pilares é de 5 metros, devendo estes serem previstos com a forma circular, com diâmetro
de 0,60 metros.
Exercício 5
O desnível entre a soleira de um vertedor com largura efetiva de 10 metros e a base do
canal de jusante é de 12 metros. Conhecendo-se o coeficiente de descarga (2,10) e o
valor da velocidade de escoamento no pé de vertedor (16 m/s), pede-se determinar a
vazão de operação.