Retificação de Cursos D´água

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Universidade de São Paulo – Escola Politécnica – Departamento de Hidráulica
PHD 5023: Obras Fluviais, Prof. Eng. Dr. Giorgio Brighetti.
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Índice
Retificação de Cursos D’água
1. Introdução.................................................................................................................... 3
1.1 Considerações Gerais sobre Rios e Meandros ...................................................... 3
1.2 Relações do Meandro.............................................................................................. 6
2 Retificação de Rios ...................................................................................................... 9
2.1 Dimensionamentos................................................................................................ 10
2.1.1 Dimensionamento do Canal Retificado .......................................................... 11
2.1.1.1Equação de forma....................................................................................... 12
2.1.1.2Equação do escoamento............................................................................. 14
2.1.1.3Equação de sedimentos.............................................................................. 15
2.1.1.4Equação de estabilidade ............................................................................ 16
a) Velocidades Críticas ...................................................................................... 16
b)Tensões Críticas ............................................................................................. 18
c) Revestimento Protetor................................................................................... 19
2.1.1.5Para atender à navegação .......................................................................... 25
2.2 Métodos Construtivos........................................................................................... 28
2.2.1 Retificação Direta.............................................................................................. 28
2.2.2 Canal Piloto ....................................................................................................... 28
2.2.3 Obras Complementares.................................................................................... 30
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3.3 Dragagem............................................................................................................... 30
4 Referências................................................................................................................. 39
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Retificação de Cursos D’água
1. Introdução
O rio transforma energia potencial em cinética, ou seja, deriva da energia potencial
proveniente da precipitação nos divisores d’água e a converte em cinética para
movimento sendo dissipada na erosão e deposição de sedimentos do leito e margens,
além do atrito em partículas do fluido e com o leito, evaporação, etc. Esta dissipação
de energia resulta num aumento na entropia (Lepoldo, Ref. [3]).
As intervenções humanas locais no curso d’água, como a retificação, interferem no
conjunto de suas características locais e o rio no seu conjunto
1.1 Considerações Gerais sobre Rios e Meandros
Pode-se afirmar, de maneira geral, que não existem cursos d’água naturais retilíneos
mas sim meandrados, isto é, o rio procura o seu equilíbrio, que também é dinâmico,
aumentando a extensão, erodindo, depositando e diminuindo, conseqüentemente, a
sua declividade longitudinal. O curso d’água retilíneo é instável.
Rio do Formoso e Tocantins, TO (Themag)
Os alongamentos de traçado devido aos meandros podem ser consideráveis,
resultando em acréscimos freqüentes de 10 a 20% no comprimento, podendo, em
alguns casos, ultrapassar os 100% em rios excessivamente “serpenteados”.
A natureza oferece facilidades para que um curso d’água mude de direção:
disposição geológica local, sedimentos, acidentes geológicos, acidentes naturais,
como: queda de árvores, desbarrancamentos, ou artificiais, com a intervenção
humana.
O mecanismo de formação do meandro compreende a capacidade em erodir,
transportar e depositar material do meio fluvial, especialmente em curvas onde o
gradiente de velocidade, aliado à conformação física e geológica do leito, causa
correntes secundárias com movimento rotacional contra as margens, originando
processos erosivos e de deposição (o material é erodido da parte côncava, externa,
transportado para jusante e depositado na parte convexa, interna).
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Nas curvas a linha d’água não é horizontal devido à força centrígufa. A diferença de
nível entre as margens será: 
1
2m
2
R
R
log
g
V
3,2z =D (Grashof), onde R1 e R2 são os raios
onde Z=0m; Vm= velocidade média. Cabe notar que o valor de Dz é pequeno.
Linhas de fluxo na curva fluvial.
Processo de deposição e erosão nas curvas fluviais
A seção transversal do rio em curvas, em geral, é triangular, com a profundidade
maior junto à margem côncava (Linsley, Ref.[5]).
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Processo erosivo na curva, rio Doce, MG (Themag).
Processo de sedimentação na curva, rio Tocantins, TO (Themag).
Fargue, 1863, há três séculos, apresentou uma teoria para melhorar a navegabilidade
do rio Garone (França), num trecho de 170km, com largura média de 10 a 150m, e
capacidade de escoamento média e máxima de, respectivamente, 275 e 4.450m3/s
(ordem de grandeza do rio Tietê, trecho urbano, São Paulo), definindo leis válidas
para este rio de planície:
1a. Lei dos afastamentos: as profundidades máximas e mínimas correspondem
aos vértices e inflexões das curvas, respectivamente, deslocados ligeiramente
para jusante. Esta afirmação é importante para os projetos de Tomadas
D’água;
2a. Lei das fossas: a profundidade da fossa é tanto maior quanto maior a
curvatura do vértice correspondente;
3a. Lei dos desenvolvimentos: visando a maior profundidade média e a
máxima do trecho, a curva não deve ser nem curta nem longa;
4a. Lei dos ângulos: para desenvolvimentos iguais das curvas, a profundidade
média é tanto maior quanto maior o ângulo externo formado pelas tangentes
(curvatura média da curva);
5a. Lei da continuidade: toda mudança brusca de curvatura provoca uma
redução brusca da profundidade. O perfil do fundo só é regular quando a
curvatura varia de forma contínua;
6a. Lei da inclinação dos fundos: se a curvatura varia de forma contínua, a
inclinação da tangente à curva das curvaturas determina, em qualquer ponto,
a declividade do fundo.
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Estas leis empíricas foram verificadas no Córrego de Bordeaux e validadas por
métodos estatísticos recentes.
A evolução de curvas meândricas pode ser esquematizada na figura a seguir e
mostra o mecanismo de meandramento, com estágios de desenvolvimento do
processo.
1.2 Relações do Meandro
A análise das curvaturas meândricas originou-se de observações em meandros
típicos de rios, constatando-se que não acompanham exatamente nenhuma
geometria familiar.
A determinação de uma curva teórica que melhor se adapte ao meandro é realizada
por meio de técnicas de “caminho ao acaso” (percurso descrito por movimentos
sucessivos em uma superfície, em que cada movimento tem unidade fixa de direção
mas a distância é determinadapor algum processo ao acaso), fixando os pontos
extremos e comprimento e deixando o percurso livre.
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A curva que satisfaz a essa condição é denominada curva seno-gerada definida pela
equação: pw=q 2
M
S
sen , onde : q= ângulo de desvio de uma tangente no final do
segmento, na distância S, em relação à direção média de jusante; w= ângulo máximo
de desvio que a curva faz sem a sua trajetória em relação à direção média de jusante;
S= segmento da trajetória correspondente à distância da curva meândrica até o ponto
inicial e M= distância total da curva meândrica, medida num trecho correspondente
a um comprimento de onda.
Através da utilização desta equação pode-se gerar formas meândricas típicas que se
aproximam de um meandro real.
Em linha geral, o canal retificado deve manter ou melhorar a relação hidráulica com
o rio meandrado.
Os estudos sobre meandros e retificação fluvial estão consolidados no exterior e
datam do início do século XVIII, principalmente nos EUA e Europa.
Relações de dimensões
L= comprimento retificado de uma curva do meandro; Rc= raio da curva do
meandro; D ou 2a= altura ou amplitude da curva do meandro; l= projeção horizontal
do comprimento; B= comprimento da base do canal; H= profundidade.
Estas relações são importantes pois as combinações mais freqüentes correspondem
aos estados prováveis em que o sistema meândrico procura manter o equilíbrio em
função dos fatores intervenientes, como também é relevante a ciência que os
equacionamentos são empíricos habilitados aos dados disponíveis de cada
pesquisador, como se pode observar pelas fórmulas apresentadas
a) Sinuosidade
Relação entre o comprimento de onda do canal, L, e o comprimento da onda, l, com
valor entre 1,3 e 4.
b) relação entre comprimento de onda, l, e largura do canal, B:
l=6,6 B0,99 (Inglis, 1949);
l=10,0 B1,01 (Leopold e Wolman, 1960);
l=10,0 B1,025 (Zelter, 1967);
l=10,0 B (Dury, 1969).
c) relação entre amplitude do meandro, D, e a largura do canal, B:
D=18,6 B0,99 (Inglis, 1949);
D=10,9 B1,04 (Inglis, 1949);
D=2,7 B1,1 (Leopold e Wolman, 1960);
D=4,50 B1,0 (Zeller, 1967).
d) relação entre comprimento de onda, l, e o raio de curvatura, RC:
l=4,7 RC0,98 (Leopold e Wolman, 1960);
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e) relação entre o raio de curvatura, RC, e a largura do canal, B:
RC= 2 a 3 B (Bagnold, 1960 e Scheidegger, 1970).
Outros cientístas publicaram relações completas de um curso d’água meandrado:
f) Leopoldo e Wolman
relações: 
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ï
ï
ï
ï
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î
ï
ï
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í
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l
- 44,0
0
C
C
Q06,0I
5,2
a2
3a2
B
R
4a3,1
L
7a3
R
11a7
B
I<Io = leito meandrante e I>Io = leito retilíneo
g) Chitale
relações: 
ï
ï
î
ï
ï
í
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ç
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ö
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æ=
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ø
ö
ç
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æ=
l
-
-
-
09,0
471,0
471,0
65,0
052,0
77,0
H
D
I
H
B
48299
B
a2
H
B
I
H
D
429,1
L
I= declividade longitudinal (104);
D= diâmetro do sedimento;
H= profundidade.
h) Ripley
( )
( )
ï
ï
ï
ï
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**máx
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2
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3
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12
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B
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R;24C16
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650,1a445,1
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1x41y´Y
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erficialsupuraarglB
B
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ÁLVEO
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2 Retificação de Rios
Retificar um rio, além da mudança geométrica do traçado, significa melhorar as
condições de escoamento e estabilidade, possibilitar o rebaixamento da linha d’água
das cheias, viabilizar a navegação, recuperar o terreno marginal, etc.
A finalidade da retificação é: melhoria do traçado para a Navegação, Construção de
Avenidas de Fundo de Vale ou Marginais, Recuperar o Terreno Marginal, Utilização
da Várzea para a Agricultura Irrigada (rio São Francisco), Reversão (rio Pinheiros,
SP), Utilização das Lagoas para Tratamento de Esgoto (São José dos Campos, SP),
Aqüicultura, Controle de Cheias, Interligação de Sistemas de Reservatórios, etc.
A retificação pode ter um traçado retilíneo ou curvilíneo dependendo da sua
finalidade e das características locais.
O processo de retificação, devido ao dinamismo fluvial, ocorre na natureza,
buscando o equilíbrio, no caso específico aumentando a declividade longitudinal.
Há motivos secundários que podem resultar na retificação de um rio: otimizar o
transporte de sedimentos, diminuir a evapotranspiração, aumentar a velocidade de
passagem a montante e reduzir os efeitos
das ondas de cheia a jusante, etc.
Deve-se, sempre que possível, preservar as
pontes existentes, principalmente as
ferroviárias, pois as mudanças implicam
em
altos
custos.
A desapropriação, os “bota-foras” e os
obstáculos legais envolvidos (Área de
Segurança, Refinarias, ETA’s, ETE’s, Linhas de
Transmissão, Subestações, Coletor Tronco,
Adutoras, Áreas de Proteção Ambiental,
Indígenas, etc.) devem ser ponderados e
equalizados.
O corte de um meandro influencia
consideravelmente o perfil do rio, assim toda
cautela é valiosa. O abaixamento do leito a montante e o conseqüente rebaixamento
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do nível d’água, pode baixar sensivelmente o lençol freático, com conseqüências para
a agricultura.
Verifica-se, também, que a retificação conduz ao transporte de grandes volumes de
material sólido que podem ocasionar consideráveis dificuldades a jusante.
Há, ainda, a considerar que os cortes sistemáticos de meandros aumentam as
velocidades das ondas de enchentes, podendo, em conseqüência, fazer coincidir as
descargas críticas do curso principal com a de seus afluentes, de forma diversa a que
ocorreria naturalmente, provocando situações calamitosas conforme observados na
literatura técnica (Almeida, Ref. [12]).
2.1 Dimensionamentos
O dimensionamento do canal retificado deverá preservar e melhorar o estado do rio
natural nos aspectos de capacidade de escoamento, estabilidade, retenção ou
acumulação, profundidades, ambiental e ecológico, etc.
Os critérios de dimensionamento do canal retificado podem ser hidráulicos ou de
navegação ou ambos.
Os critérios hidráulicos visam obter uma seção ótima que atenda a finalidade, as
vazões previstas e estabilidade do leito e margens.
Tratando-se do controle de cheias, o dimensionamento hidráulico poderá contemplar
a vazão mínima (sanitária ou de base, período de retorno de 1,5 ou 2anos – cheia
anual) para evitar deposições, crescimento de vegetação, otimização de áreas
adjacentes durante a estiagem, etc., e a máxima (período de retorno de 50anos)
preservando a capacidade de retenção ou amortecimento, isto é, procura-se imitar a
natureza com uma calha menor principal para vazões costumeiras e a calha maior
para cheias ou vazões extraordinárias.
Os critérios visando a navegabilidade do canal retificado, objetivam o
dimensionamento para as vazões mínimas, velocidade do fluxo limite, ondas,
traçado navegável (curvas e contra-curvas suaves, trechos retilíneos, largura mínima,
profundidade mínima, etc.) e estabilidade da margem e fundo.
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2.1.1 Dimensionamento do Canal Retificado
A seção retificada do futuro leito do rio deverá atender às necessidades do curso
d’água, sem prejuízo na capacidade de vazão, estabilidade, navegabilidade e dos
aspectos ambientais e legais envolvidos.
Recomenda-se projetar um alargamento na interligação entre o rio meandrado e o
canal retificado, conforme esquema de retificação, com A=1,1*B, numa extensão entre
2 e 3 vezes a largura da seção junto aos reforços para compensar as irregularidades
remanescentes, visto que parte da remoção é subaquática cujo controle é difícil e
algumas vezes parcial. É também usual, localizar a embocadura próxima ao vértice
da curva onde a erosão é mais pronunciada e o transporte de sedimentos é mínimo, o
que facilita a manutenção do canal na fase inicial. A remoção dos alguns septos da
retificação do rio Tietê, SP, foi parcial, resultando em controles não previstos, tipo
corredeira.
Esquema de Retificação.
Como em qualquer obra fluvial, recomenda-se uma borda livre, “free board”, que
oscila entre 0,30m para pequenos canais e de 0,60 a 1,20m para grandes canais. Como
regra, pode-se tomar ¼ da profundidade. É, no entanto, indispensável ter em conta
as circunstâncias que podem levar à modificar estas indicações, para mais ou menos
(Lencastre, Ref. [8]).
Geralmente há três as incógnitas: largura, profundidade e declividade longitudinal
através das equações de forma, escoamento e transporte de sedimentos que induzem
à análise em termos de graus de liberdade:
1o. Grau de Liberdade: margem e leito fixas (seção transversal revestida por
exemplo) com a utilização da equação de escoamento;
2o. Graus de Liberdade: margem fixa (estável) e leito móvel com a utilização
das equações de escoamento e transporte de sedimentos;
3o. Graus de Liberdade: margem e leito móveis (canais naturais) com a
utilização das equações de escoamento, transporte de sedimentos e forma da
seção;
4o. Graus de Liberdade: margem e leito móveis em conformação meandrante
com a utilização das equações de escoamento, transporte de sedimento, forma
da seção e equilíbrio de meandros.
Soluções podem ser adotadas para reduzir a ação indesejável do escoamento com
repercussões na estabilidade, como:
· seção mista com um canal inferior menor para as vazões comuns com período
de retorno de 1 a 2anos (cheia anual) e outro superior maior para vazões
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extraordinárias com período de retorno (cheias com 25, 50 ou 100anos)
compatível com a finalidade da retificação, podendo conviver com
revestimentos ou proteções diferenciadas para cada canal e, nos grandes
projetos, o aproveitamento do leito maior para lazer e outras atividades
durante a estiagem;
· diminuir o raio hidráulico, RH., ou profundidade, H;
· alteração da declividade longitudinal, i, aumentando-se o percurso, com o
aumento da profundidade;
· degraus para diminuir a energia do escoamento, aumentando a profundidade;
· rampas longitudinais que alterem a macro declividade do curso d´água;
· espigões transversais para a condução controlada do fluxo, desviando o
ataque do escoamento aos locais preferenciais;
· reservatórios de retenção de cheias “in-line” ou “off-line”;
· revestindo com materiais capazes de oferecer resistência ao escoamento;
· ou, o que é mais usual, com um conjunto de medidas formadas pelas
alternativas anteriores, que atendam à finalidade, com menor custo.
Proteção com vários elementos (pedras, pedras em trincheira cicatrizante, dique com
eucalipto e com revestimento)
2.1.1.1 Equação de forma
A geometria da seção deve considerar o material que compõe a margem e o leito, a
declividade longitudinal e, por conseqüência, a inclinação de seus taludes.
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Seção do rio e retificada
A equação de Gluskov, 1981, é empírica, resultante da análise de centenas de seções
estáveis com variados materiais do leito, e procura definir uma seção
“geometricamente” estável, constituindo-se, assim, numa primeira alternativa
geométrica:
Gluskov (1981): 
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ê
ê
ê
ê
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soltosmuitoleitoeemargm20a16
móvelleitoe)fixaemargm(coesivomaterial4a3
)coesãosem(arenososemargm/leito12a8
K
densidade;médiodiâmetrod
7,0
H
1d
72,0m:V1
H
K
B
.m
1,0
s
.m
Estabilidade de Canais – Inclinação de Talude (1V:mH)
Natureza do Talude Inclinação (1V:mH)
Rocha dura, alvenaria comum, concreto 0 a 0,50
Rocha fissurada, alvenaria de pedra seca 0,50
Argila Dura 0,75
Aluvião compacto 1,00
Cascalho Grosso, matacão, pedras de mão 1,50
Enrocamento, Solo, Areia grossa 2,00
Terra mexida, areia normal 3,00
Solo Cimento 1,00 a 4,00
Densidade (d)
Natureza do Material d (t/m3)
Basalto 2,9
Granito 2,6
Calcário compacto 2,6
Traquito (lava solidificada) 2,5
Seixos rolados 2,3
Arenito 2,3
Calcário mole 2,2
Pedra porosa 1,7
Concreto 2,5
“Por vezes interessa determinar, para algumas formas geométricas, qual a seção que,
em igualdade de área, tem a maior capacidade de vazão. É evidente que, para a
mesma área, A, a vazão será máxima quando o raio hidráulico, RH, for máximo, e,
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conseqüentemente, por ser A constante, quando o perímetro molhado, P, for
mínimo” (Lencastre, Ref. [8]).
A seção circular, apesar de geométrica e hidraulicamente ótima, é de difícil execução,
sendo preferida a trapezoidal.
A seção com capacidade de vazão máxima, num trapézio isósceles (“m” iguais), é
aquela que circunscreve uma semicircunferência
cujo diâmetro coincide com a superfície livre.
 
ï
ï
ï
î
ïï
ï
í
ì
++
+
=
++=
+=
2
H
2
m1H2B
)mHB(H
R
m1H2BP
)mHB(HA
A seção de máxima vazão ou mínimo custo não
necessariamente atende à navegabilidade,
estabilidade e/ou procedimentos construtivos e operacionais.
2.1.1.2 Equação do escoamento
As vazões transportadas pelo curso meandrado, inclusive com a capacidade de
retenção, devem ser transferidas com segurança adotando-se uma expectativa de
superação (período de retorno) pelo canal retificado.
equação Manning: 
ï
ï
ï
ï
î
ï
ï
ï
ï
í
ì
<<®÷÷
ø
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çç
è
æ
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h
=
h
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=
4000
K
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4
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1
26
1
K
R
1
C
iRACQ
S
H
6/1
65
S
6/1
H
H
Q= vazão; C= coeficiente de rugosidade de Chézy; A= área molhada; RH= raio
hidráulico; i= declividade longitudinal; h= coeficiente de rugosidade de manning;
KS= coeficiente de rugosidade de Strickler; d65= diâmetro que corresponde a 65% de
material com diâmetro inferior.
Coeficiente de Rugosidade de Manning (h)
Natureza da Superfície h
Concreto 0,011 a 0,018
Concreto, mal acabado 0,015 a 0,020
Solo, seção uniforme e estabilizada, limpa 0,018 a 0,020
Solo, seção uniforme e estabilizada, grama curta, pouca vegetação 0,020 a 0,027
Solo, seção bem uniforme, sem vegetação 0,022 a 0,025
Solo, seção bem uniforme, paredes limpas, fundo com seixos 0,030 a 0,040
Rocha lisa e uniforme 0,035 e 0,040
Rocha áspera e irregular 0,040 e 0,045
Canal dragado 0,025 a 0,033
Canal com fundo de solo e taludes com pedras 0,028 a 0,035
Gabião manta 0,022 a 0,030
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2.1.1.3 Equação de sedimentos
Outro aspecto relevante é o tratamento da estabilidade no escoamento com o
transporte de sedimentos.
O equacionamento proposto por Lancey, 1958, obteve maior difusão, recomendada
para rios com taxa de transporte de sedimentos baixa, inferior a 500ppm, admitindo
que o canal seja retangular e bastante largo para que o raio hidráulico e a largura
sejam praticamente iguais à profundidade e ao perímetro molhado:
Lancey: 
ï
ï
ï
ï
î
ïï
ï
ï
í
ì
=
=
=
=
=
=
-
-
3/56/1
3/13/1
H
3/16/5
2/1
S
3/16/1
5,0
fQ000302,0i
fQ472,0R
fQ27,2A
Q84,4B
fQ439,0V
d7,55f
f= fator de sedimentação de Lancey; d= diâmetro do material do leito; Q= vazão
modeladora; BS= largura superficial ou perímetro molhado; A= área molhada; RH=
raio hidráulico; i= declividade da linha de energia.
Outras contribuições surgiram posteriormente mas sem mudanças significativas nos
resultados.
Quando o transporte sólido é mais significativo, superior a 500ppm, o
equacionamento é empírico, com pouca comprovação dos resultados:
Engelund-Hasen (1966): 
ï
ï
ï
ï
î
ï
ï
ï
ï
í
ì
÷
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æ
=
÷
ø
ö
ç
è
æ=
÷
ø
ö
ç
è
æ=
-
-
-
-
571,0
S527,0212,0
286,0
S21,0317,0
H
286,0
S106,0
Q
Q
dQ8,12i
Q
Q
dQ108,0R
Q
Q
Qd0849,0A
QS= vazão sólida total.
Brownlie (1981): 
( )
( )
ï
ï
ï
ï
î
ï
ï
ï
ï
í
ì
÷
ø
ö
ç
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æ
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ï
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ö
çç
è
æ
g
g
-
=÷
ø
ö
ç
è
æ
÷
ø
ö
ç
è
æ=
- 33,0
H66,0
98,1
5,0
S`
CRS
389,0
529,1
H
5,03
H
d
R
i
gd
VV
0090,0
Q
Q
i
d
R
57,4
gd
VR
Gluskov (1981): 
ï
ï
ï
ï
ï
î
ïï
ï
ï
ï
í
ì
÷
ø
ö
ç
è
æ=
÷
ø
ö
ç
è
æ=
÷
ø
ö
ç
è
æ=
=
-
-
-
749,0
S531,0
098,0
S06,0362,0
H
238,0
S146,088,0
43,1
Q
Q
Qd8,13i
Q
Q
dQ119,0R
Q
Q
dQ0788,0A
H9,13B
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pág. 16
2.1.1.4 Equação de estabilidade
O requisito final para obter uma retificação regularizada é que os taludes e o fundo
sejam estáveis por um período apropriado.
Os fatores de instabilidade, basicamente, podem ser hidráulicos e geotécnicos.
A estabilidade hidráulica, como doravante exclusivamente será tratada, pode ser
garantida, com um possível risco, pelas equações de Resistência ou da Teoria do
Regime que atendam a finalidade da retificação.
O resultado ideal é a estabilidade do canal sem revestimento ou proteção, o que pode
implicar, de acordo com a finalidade, em amplas áreas molhadas, para que as
velocidades sejam compatíveis com a do material constituinte do canal, nem sempre
disponíveis ou a custos desejáveis.
A estabilidade hidráulica do material do canal é função da sua resistência às forças
hidrodinâmicas geradas pelo escoamento, sendo que as condições em que as
partículas do material iniciam o deslocamento são denominadas como críticas:
velocidades, VCR, ou tensões tangenciais críticas, tCR.
a) Velocidades Críticas
A maioria dos casos práticos não é possível determinar, com rigor, a velocidade
crítica no fundo, sendo assim a maioria das análises de estabilidade baseia-se na
velocidade média crítica para diversos materiais bem como os fatores corretivos para
canais não retilíneos (Lencastre, Ref. [8]).
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As experiências de Hjulström, 1953, ilustra a estabilidade das partículas com
diâmetro uniforme em função da velocidade crítica, U=VCR.
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Neil, sugeriu uma equação conservadora para o dimensionamento de canais com
material com fundo não coesivo:
Neil (1967): 
ï
ï
î
ïï
í
ì
Þ÷
ø
ö
ç
è
æ=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
d
d
-
- )m(He)mm(d
H
d
10*5,2
d1
V 20,04
s
2
CR
b) Tensões Críticas
A estabilidade do canal retificado está ligada as tensões de arraste máximas do
escoamento, ou seja, quando tCR>tM, ocorrerá instabilidades com erosões, arraste de
material e deposições, onde tM. é a tensão do material constituinte do canal.
Para o escoamento bidimensional num canal retangular de largura infinita a tensão
tangencial exercida no fundo é: iRhCR g=t .
A tensão tangencial máxima do escoamento difere entre o fundo e o talude (leito e
margem) sendo, para efeito prático, utilizado: tfundo=g Rh i e ttalude=0,76g Rh i
(Lencastre, Ref. [8], Chow, Ref. [9]). A tensão de arraste de cálculo deve considerar
ainda um coeficiente de segurança multiplicador entre 1,1£KS£1,5.
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Forças erosivas atribuídas ao materiais:
Material t (N/m2)
areia grossa 10
pedregulho 15
revestimento vegetal 20 a 30
faxinas 50
colchões 70
revestimento de tijolos 100
enrocamentos de pedra 160
grandes blocos de pedra 210
alvenaria seca 60
revestimento de concreto 60
revestimento de concreto armado 800 a 1000
grandes gabiões até 1500
c) Revestimento Protetor
O processo usual de garantir a estabilidade do canal é o de proteger com
revestimento. O revestimento deve ser flexível para se adaptar à superfície sobre a
qual é colocado; relativamente impermeáveis para evitar que materiais finos sejam
carreados e resistir as forças do fluxo (Linsley, Ref. [5]).
O revestimento implantado abaixo do nível normal ou abaixo do lençol freático
apresenta um grau de dificuldade maior que é superado com a utilização de tapetes
de proteção (esteira ou mantas, etc.).
O recobrimento poderá ser: simples (limpeza, substituição do solo, pintura asfáltica,
gramagem), enrocamento lançado, enrocamento arrumado, blocos artificiais tipo
esteira ou manta (tapete), gabiões tipo colchão ou manta, solo-cimento, valas de
espera, estruturas de madeira, gabião tipo saco, concreto ou asfalto, pneus, espigões,
etc.
Quando a seção não possuir resistência ao fluido deve-se protegê-la, geralmente com
revestimento. Os espigões podem ser considerados como elemento protetor,
geralmente implantado para desviar, dirigir ou dissipar a energia do escoamento.
O revestimento mais empregado, desde que haja material disponível local a custo
módico, é o enrocamento, que se ajusta às acomodações do terreno.
Entre as fórmulas empregadas para determinação dos diâmetros de revestimento
para proteção com enrocamento, é usual a de Isbach, Ref. [10], que pondera o peso
do material granular em relação à velocidade máxima do escoamento com camada
de espessura 2*Dmédio:
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( ) ( ) )m/tf(g*2*44,1
V
De
g*2*74,0
V
D 3
O2H
O2H
2
mín
O2H
O2H
2
máx =gg-g
g
=
g-g
g
=
Outra forma de proteção de fundo é o das soleiras cicatrizantes que consistem em
depósitos de material granular ou elementos artificiais que limitam ou acomodam a
capacidade erosiva do escoamento.
Proteção com enrocamento
Outros tipos de revestimento são utilizados, principalmente no exterior, mas sem
respaldo científico ou normalização, pelo menos nacional, exceto o gabião,
originando, na comunidade envolvida, receio em aplicá-los além de, geralmente,
possuírem custos superiores aos dos revestimentos em enrocamentos.
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Proteção com sacos preenchidos com solo-cimento
Proteção com pneus
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Proteção com solo-cimento
Proteção com Gabião
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Espigões com estacas em madeira
Proteção com “jacks”
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Proteção com cortinas de madeira (dique)
Custo da Proteção
Proteção ou Método Custo (US$/m3) Fonte
enrocamento lançado 8 Themag Engenharia Ltda.
manta de concreto articulado
dique transversal de enrocamento 10 Themag Engenharia Ltda.
pneus fixados 23 Revista Saneamento Ambiental, 1997
gabião manta 40 PMSP
gabião caixa 110 PMSP
gabião saco 90 PMSP
Solo-Cimento 20 Themag Engenharia Ltda.
Concreto compactado a Rolo 30 Themag Engenharia Ltda.
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2.1.1.5 Para atender à navegação
Poucos são os cursos d’água que, em condições naturais, em trechos longos,
características que possibilitem o tráfego contínuo e seguro de embarcações de porte,
com capacidade de transporte comercial.
Entre as excessões mais conhecidas pode-se citar os maiores rios do mundo:
Mississipe, Niger, Congo, Reno, Volga, Danúbio, Amazonas, Paraná, Paraguai, São
Francisco, que são navegáveis naturalmente por centenas ou milhares de
quilômetros.
O rio navegável só tem sentido quando definido o tipo e dimensões da embarcação
que deve trafegar. O conceito de navegabilidade está intimamente ligado ao aspecto
econômico do transporte, variando dentro de grandes limites em função da região
considerada. Assim uma certa região desprovida de outros meios de transporte pode
ser econômico transportar 50 ou 60 t/ano, enquanto em outras com outros
transportes concorrentes, será econômico utilizar embarcações de mais de
1.000t/ano. O conceito de navegabilidade é relativo e deve ser encarado com as
devidas reservas.
As deficiências que um curso pode apresentar quanto à navegabilidade, podem ser
classificadas em:
Ø deficiência de profundidade devido aos obstáculos naturais, alargamentos
acentuados, corredeiras, etc. As deficiências de profundidade podem
também decorrer da redução da vazão nas épocas e estiagem;
Ø deficiências em planta, largura inferior ao mínimo necessário à passagem
segura de embarcações e curvas muito pronunciadas que impeçam a
evolução normal das mesmas;
Ø outras deficiências entre as quais a velocidade elevada ou direção
inconveniente da corrente, canais divagantes que dificultam a fixação do
canal de navegação, más passagens no desenvolvimento da rota de
navegação (passagem brusca do talvegue do rio de uma para outra
margem).
Para contornar estas deficiências utilizam-se a regularização das vazões e o
melhoramento do leito.
Do ponto de vista da via navegável é necessário apenas conhecer as dimensões
principais da embarcação tipo: comprimento, boca e calado e atender as
características:
Ø profundidade mínima: calado mais folga . Deve ter em conta que profundidades
menores do que 2 vezes o calado da embarcação provocam redução do
rendimento propulsivo com redução de velocidade e aumento do consumo de
combustível, assim o mínimo indicado deve ser admitido em trechos restritos do
canal;
Ø largura mínima: considera-se em trechos retos a largura mínima necessária para
permitir o cruzamento seguro e sem redução de velocidade de duas embarcações
ou seja, 4,4 vezes a boca. Sem cruzamento a largura pode ser reduzida à metade;
Ø área mínima de seção molhada: para não haver redução de rendimento
propulsivo a área da seção molhada de uma via navegável deverá ser no mínimo
6 vezes a área da seção transversal da embarcação. Eventualmente poderá ser
tolerável uma redução de até 5 vezes desta;
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Ø raio de curvatura: para que não haja restrições de velocidade nas curvas, o raio de
curvatura deverá ser no mínimo 10 vezes o comprimento da embarcação. Raios
menores podem ser admitidos desde que a largura da seção seja aumentada de
uma sobre largura conforme a expressão: C
2 R/LS = , onde L= comprimento da
embarcação e RC= raio de curvatura.
Raios de curvatura menores do que 10L obrigam à redução de velocidades,
aproximadamente iguais a tabela:
Raio Velocidade
10L 1V
8L 0,875V
7L 0,750V
6L 0,626V
5L 0,500V
4L 0,375V
Ø vão livre nas pontes, em trechos retos, a distância entre pilares deverá ser igual à
largura mínima do canal acrescida de 5m de folga. No caso de não ser previsto
cruzamento no vão, pode-se admitir uma largura mínima de duas vezes a boca da
embarcação. Em trechos em curva, a largura entre pilares deve ser estudada para
cada caso particular.
No que diz respeito à altura livre sobre o nível d’água, o assunto é difícil em
regiões densamente povoadas devido sobretudo as interferências com as estradas
de ferro, deve-se adotar 15m como valor conveniente para a passagem de grandes
comboios. No Tietê, foi adotado a altura mínima de 7m que é muito baixo para os
modernos comboios de empurra.
Nas vias em que a altura mínima é insuficiente, tem se utilizado o recurso da
cabine de comando retrátil.
Ø velocidade máxima, contra a corrente a velocidade máxima da água em que as
embarcações podem trafegar depende da potência de seus motores. Normalmente
a velocidade máxima maximorum é da ordem de 5m/s que corresponde a
velocidade da embarcação em águas paradas de 18km/h . A favor da corrente a
dificuldade é de controle de direção da embarcação sendo da mesma ordem de
grandeza da velocidade da água que permite o tráfego seguro em linha reta.
A velocidade máxima maximorum só pode ser aceita em pontos localizados. ao
longo de grandes extensões se a velocidade da água é grande, o transporte fica
anti-econômico.
De maneira geral as velocidades máximas admissíveis para a navegação são:
Ø fluxo paralelo à rota e embarcação trafegando:
a favor da corrente: VC= 2,5m/s;
contra a corrente, em áreas restritivas: VC= 1,8m/s.
Ø correntes transversais (900) à rota: VC=0,7m/s.
Ø correntes inclinadas (300 a 450) à rota: VC=1,2m/s
A determinação da curva é fundamental para garantir a navegação esportiva, laser,
ou de cargas, tanto no seu traçado em planta (raios, sobrelarguras, transições, etc.)
quanto em corte (profundidade do leito, da lâmina d’água).
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Dimensões de uma Curva para a navegação
Planta 
ï
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î
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í
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ap
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÷÷
ø
ö
çç
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æ p
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2tan
x2
RR
x2
x
cosay
0
mínimo0x
0
0
Corte 
( )
ï
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3
2
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V
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cte
r
Z
0cte
r
y
ctey
Considera-se, ainda, o comprimento mínimo retilíneo igual a 2B entre curvas e uma
sobre largura na curva entre 4B/3 e 7B/3, segundo Jamme, Ref. [7].
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Sobre-largurase comprimento na curva navegável
2.2 Métodos Construtivos
A retificação inclui as etapas limpeza do terreno, escavação, estocagem do material
removido, tratamento do canal retificado, remoção dos septos, fechamento dos
braços antigos e recuperação de terrenos inundáveis, quando necessário.
A escolha do método construtivo depende da análise das características locais,
principalmente tipo de solo, dos objetivos e dos custos pertinentes envolvidos.
Na limpeza do terreno, destocamento, em terreno arborizado, costuma-se utilizar
trator com arrasto de corrente para arrancá-las.
A lagoa do Município de Carapicuíba, SP, oriunda da exploração de areia e da
retificação, possui mais de 20m de profundidade, e é um dos “bota-foras” previstos
no projeto de rebaixamento da calha rio Tietê, visto que no trecho urbano e
retificado, as suas antigas alças, após utilizadas como depósito de material removido,
encontram-se urbanizadas.
2.2.1 Retificação Direta
A retificação direta envolve, em geral, com raras exceções, escavações “a seco” e
subaquática.
A escavação “a seco” é executada com equipamentos de terraplanagem
convencionais, que dependendo do porte da obra e do prazo de execução, podem ser
“motoscrapers” e caminhões “fora de estrada”, conservando-se as extremidades
como ensecadeiras. A escavação “a seco”, normalmente é dificultosa devido ao fundo
do canal situar-se abaixo no nível do lençol freático, o que leva a realizar a obra nos
períodos de estiagem mas apresenta a vantagem de facilitar a fixação das margens.
A escavação subaquática é realizada através de dragagem partindo-se de montante
para jusante.
As etapas da retificação são constituídas pela limpeza da superfície (destocamento);
escavação com equipamentos de terraplanagem até a cota do lençol freático e, abaixo
do lençol freático, subaquática com draga (sucção e recalque ou caçamba).
Dependendo da composição do leito pode ser necessário o derrocamento.
2.2.2 Canal Piloto
Muitas vezes o corte do meandro é efetuado através da abertura de um canal piloto
de pequena dimensão, procurando-se, através da energia da água, produzir a
abertura do restante do corte e assoreamento da alça abandonada.
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SEÇÃO
PRETENDIDA
CANAL 
PILOTO
t>tc
Canal Piloto
É o método preferencial por ser econômico e de fácil execução. Pode-se controlar a
vazão que passa em cada braço (canal piloto e antiga alça) pela abertura sistemática
do controle de montante, conjugado com o fechamento do controle de jusante, para
se obter assoreamento da alça e controlando a erosão do canal piloto de forma a
causar o mínimo acréscimo de descarga sólida a jusante.
O método permite o gradual rebaixamento do lençol freático e um certo controle,
através do controle da seção do corte, do perfil final obtido.
Há conseqüências que precisam ser avaliadas neste método construtivo quanto ao
volume e destino do material erodido e lançado a jusante e, principalmente, a
garantia da seção pretendida.
Por motivos econômicos é conveniente abrir o canal piloto com uma seção mínima
que pode ser determinada, de forma aproximada, pela relação entre velocidades do
meandro e do canal piloto, ou seja:
ï
ï
ï
ï
î
ï
ï
ï
ï
í
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=
=
=
mH
m
p
2
m
2
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m
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L
V
V
R
L
L
I
I
I*R
I*R
V
V
onde: Vm, RHm, Lm, Im= velocidade média, Raio hidráulico, extensão, declividade do
meandro e Vp, RHp, Lp, Ip= velocidade média, Raio hidráulico, extensão, declividade
do canal piloto.
Fixada a Vp, velocidade do canal piloto, que deve ser superior à necessária para
erodir o material do qual o mesmo é constituído, obtém-se o RHp, raio hidráulico, que
permite a determinação da área do canal piloto.
Há estudos sobre valas ou estaqueamentos limitantes desenvolvidos principalmente
nos rios Missouri e Mississipi, EUA, para garantir a seção pretendida, isto é, com
valas laterais preenchidas com material granular que quando atingidas pelo processo
erosivo tendem a cair sobre o talude do canal piloto criando, assim, um tapete de
proteção que impede o avanço da erosão ou cortinas estaqueadas formando
obstáculos à erosão.
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SEÇÃO
PRETENDIDA
CANAL 
PILOTO
t>tc
MATERIAL
GRANULAR
LIMITANTE
SEÇÃO
PRETENDIDA
CANAL 
PILOTO
t>tc
ESTAQUEAMENTO
LIMITANTE
Canal Piloto Limitante
2.2.3 Obras Complementares
As principais obras complementares são o aterro da alça e a proteção do canal
retificado.
O aterro da alça quase sempre é necessário para o aproveitamento do terreno ou
motivos sanitários e ambientais. Parte desse aterro pode ser obtido pelo
assoreamento provocado pelo próprio rio desde que a retificação seja controlada e as
condições naturais sejam favoráveis. O restante do aterro é realizado com
dificuldades exigindo transporte de material visto que há carência nas várzeas
aluvionares.
A proteção do canal retificado incluindo o antigo leito é quase obrigatória para evitar
a tentativa das águas refazerem o meandro em busca do equilíbrio morfológico.
3.3 Dragagem
As dragagens fluviais quase sempre destinam-se a melhorar as condições de
navegabilidade ou a melhorar o escoamento das águas sob o ponto de vista de
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pág. 31
inundação, tomadas d’água, irrigação, drenagem (rebaixamento do lençol freático),
obras (portos, espigões, barragens), retificações, etc.
Entende-se por dragagem a retirada, transporte e deposição de material submerso
por processos mecânicos ou hidráulicos (sucção), onde o custo e os impactos
ambientais potenciais devem ser considerados. Os métodos tradicionais são
aplicados para materiais poucos resistentes, como os sedimentares, mas,
eventualmente, pode-se dragar rochas friáveis (decompostas) e/ou rochas sãs, depois
do desmonte por derrocamento.
As dragagens fluviais diferem das marítimas, apesar de usarem equipamentos
similares, apresentam peculiaridades: pequenas profundidades (4 a 5m), águas
tranqüilas mas as correntes podem atingir valores significativos e volumes
movimentados pequenos.
A retirada ou remoção do material pode ser de dois tipos: a) mecânica, menos
seletiva quanto ao material mas com operação descontínua, com a utilização de
caçambas (retroescavadeira, “drag-line”, pás carregadeiras, alcatruzes, “dipper”,
“clamshell”) ou b) hidráulica, ou seja, por sucção e recalque da mistura água (80%) e
sedimentos (20%), que é seletiva mas com operação contínua (com desgregador,
arrasto, autotransportadora).
A remoção mecânica retira maior quantidade de materiais sólidos do que a
hidráulica, porém apresenta limitações quanto ao alcance vertical e horizontal.
Na remoção hidráulica, com draga de sucção, como a bomba é do tipo centrífuga,
suporta materiais finos com alguma consistência (argilas, areias), mas apresenta
problemas com desagregados e lixos, sendo, em alguns casos, indicado um
escarificador (desagregador giratório) para triturar e pré-qualificar o material
succionado.
Escavação “a seco”
A dragagem, quando o material é rocha (taguá ou sã), é complexa e portanto cara,
precisando de um derrocamento com explosivos ou percussão.
O taguá ou rocha fraturada ou em decomposição quando derrocado com explosivos
não propaga a onda de choque, mas a rocha sã sim, sendo então recomendada a
explosão direta na rocha sã, que fragmentará o taguá, sendo removido um composto
formado por solo, taguá e rocha.
O derrocamento utilizando a percussão consiste num martelete, tipo bate-estacas,
indicado para rocha commoderada dureza, calcária e arenítica por exemplo, sendo
que o gnaisse e o granito oferecem muita resistência quando não fraturados.
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pág. 32
A dragagem utilizada para a retificação, dependendo da dimensão do canal
retificado, utiliza equipamento flutuante ou nas margens com “drag-line”, “dipper-
line” ou torre.
A fixação da profundidade a ser dragada é sobretudo um problema econômico
ligado aos problemas específicos a serem equacionados. Para navegação a
profundidade é fixada para a estiagem.
A experiência revela que é difícil e oneroso garantir, através de dragagem fluvial, o
aumento permanente de profundidade de mais de 1,5m em rios médios e grandes,
visto que parte do material retorna e pelo transporte do material sólido normal do
rio.
A concepção da dragagem deve envolver, Ref. [13}:
Ø a identificação e quantificação do material a ser dragado são importantes
na determinação dos locais para deposição, via de regra, um dos maiores
obstáculos de planejamento com alta ponderação no custo final da
dragagem. O conhecimento do regime hidrológico fluvial e a sua tendência
de equilíbrio devem ser conhecidos para equacionamento adequado da
quantificação;
Ø identificação das características físicas e químicas dos sedimentos
determinam o equipamento e a sua deposição. A identificação e
quantificação é importante que deve levar em conta as características
geotécnicas que consideram a resistência do material envolvido. Para o
trabalho no rio Tietê, o I.P.T. estabeleceu três categorias, considerando a
dificuldade de operação de dragagem e as características geológicas e
geotécnicas através do índice de resistência a penetração do amostrador
“Therzaghi-Standart”: 1a. Categoria: constituído por aluviões quartenários
incoerentes e de assoreamentos recentes, representados por argilas
orgânicas moles, solos de alteração de rocha, arenoso e silte-arenoso, com
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índice de penetração inferior a 41 golpes por 0,50m iniciais do barrilhete
amostrador; 2a. Categoria: argilas terciárias de cor cinza e verde,
independente do índice de penetração obtido na sondagem ou solos de
alteração de rochas arenosas e silte-arenosas, com índice de penetração
superior a 41 golpes por 0,30m iniciais e 3a. Categoria: todos aqueles cuja
resistência é superior à 2a. Categoria e portanto cuja remoção só é possível
com desmonte prévio com explosivos;
Ø seleção do equipamento de drenagem, Ref. [13]:
a) “Hopper Dredges”: são, geralmente, autopropelidos com comprimentos
entre 55 e 200m destinados a grandes movimentos de sedimentos como
dos náuticos, podendo ser classificados segundo a sua capacidade de
reservação: grande (>4.600m3); média (entre 1.500 e 4.600m3) e pequena
(entre 1.500 e 390m3). A velocidade de percurso da embarcação está entre 1
e 1,5m/s considerando-se a profundidade de dragagem entre 3 e 25m.
Apresenta as vantagens: indicado para grandes regiões abertas (estuários,
mar, oceano ou grandes áreas fluviais) com grande volume sedimentar
estacionário; não interfere no trafego e as desvantagens ou limitações: atua
em águas calmas; a operação não é contínua; a quantidade de material
removida ou a espessura de remoção não pode ser determinada com certo
grau de precisão; é econômico para materiais de baixa densidade com
problemas para remoção de material compacto; não é operacional em
locais que exijam controle de espaço como estruturas hidráulicas;
b) “Cutterhead Dredges”: equipamento com sucção do material dragado,
configurando-se no mais utilizado no meio fluvial para sedimentos baixa
densidade e diâmetros menores (areias, siltes, e seixos). Quando aclopado
com o cortador rotativo ou desagregador (“cutterhead”) pode ser indicado
para material aluvionar coesivo ou rocha em decomposição. Possui
capacidade de transportar sedimentos por longas distâncias, inclusive ao
depósito. A proporção de mistura entre sedimentos e fluido é de 0,25.
As vantagens: indicadas para o meio fluvial; versatilidade e capacidade de
remover vários tipos de materiais sedimentares e transporta-los a grandes
distâncias; operação contínua; disposição de uma grande variedade de
bombas e capacidades e as desvantagens ou limites: as tubulações de
transporte e drenagem são rígidas causando problemas operacionais
principalmente com ondas na superfície d’água; o cortador e os sistema de
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recalque exigem manutenção constantes, principalmente em função do
material granular maior ou de lixo; podem ser impeditivos a navegação;
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c) “Dustpan Dredges”: é um equipamento de sucção com uma “vassoura” e
jato de pressão para agitar os sedimentos para serem capturados, sendo
indicados para meios fluviais com sedimentos entre a areia e seixos sem
ondas superficiais, operando com baixa capacidade de remoção e alta
capacidade de sucção e pequenas distâncias de transporte sem “boosters”
(250 a 300m). A produção fica comprometida para profundidades de
sedimentos superiores a 1,8m.
As vantagens: é auto propelido podendo movimentar-se rapidamente para
locais ou emergência com certa liberdade; não interrompe a navegação e
pode atingir grandes produções para material aluvionar não coesivo e
desvantagens ou limitações: limitação quanto a distância de transporte do
material dragado;
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d) “Sidecasting Dredges”: é um equipamento hidráulico de succão, indicado
para áreas marítimas ou estuárias onde o material dragado pode ser
relançado no meio líquido para re-sedimentação ou auto transporte.
As vantagens: é auto propelido podendo movimentar-se rapidamente para
locais ou emergência com certa liberdade; não interrompe a navegação e
pode atingir grandes produções para material aluvionar não coesivo e
desvantagens ou limitações: sensíveis às flutuações do nível d’água e
correntes do fluxo; pressupõe que o material não é contaminado e não
produzirá efeitos ambientais prejudiciais;
e) “Dipper Dredges”: constituí-se, basicamente, numa balsa com uma
escavaderia. Normalmente operam com caçambas de 6 a 9 m3 de
capacidade em profundidades não superiores a 15m. Quando em alta
produtividade podem operar com ciclos horários entre 30 e 60. Indicados
para material compactos, pesados, coesos, remoção de margens e próximos
as estruturas hidráulicas devido ao controle operativos permitido.
As vantagens: remove material consistente, inclusive obras remanescentes
no curso d’água (espigões, soleiras, portos, pontes, tomadas d’água, eclusa,
etc.), aplicável em pequenas áreas e baixos volumes e as desvantagens ou
limitações: não opera com material não coesivo submerso, produção
relativa baixa e não recomendada para áreas com material a ser removido
contaminado devido a dispersão, raramente é autopropelido;
f) “Bucket Dredges”: é um equipamento que utiliza um “bucket”
(“clamshell”, “orangepeel”, “dragline”) apoiados sobre balsa. O “bucket”
possui capacidade entre 0,75 e 9m3 A sua produção varia em função do
material e da espessura mas 20 a 30 ciclos por hora são valores típicos. A
profundidade limitante é de 30m. Aplicável a vários materiais, exceto aos
muito coesivos e rochas. Apresenta uma perda considerável de material
dragado por fluidez estimado em 35% dependendo da sua natureza.
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Indicados para a remoção de margens e próximos as estruturas hidráulicas
(espigões, pontes, tomadas d’água, soleiras, eclusas, portos, etc.) devido ao
controle operativo permitido.
As vantagens e desvantagens: apresenta as mesmas vantagens e
desvantagens do “Dipper”, exceto pelo pela incapacidade de dragar
material compacto ou rocha.
Ø alternativas potenciais de deposição do material dragado: A escolha da
alternativa de deposição deve considerar os aspectos econômicos
agregados aos impactos ambientais referentes à operação e o destino do
material dragado.
O transporte do material dragado pode ser realizado por dutovia, rodovia,
ferrovia ou hidrovia (barcaças) sendo definido, basicamente, pelo tipo de
draga utilizada, ou seja, quando a remoção é hidráulica, é adequado o
transporte por dutos e nos demais tipos de remoção, como o material deve
ser armazenado provisoriamente para secagem do lodo para depois
transportá-lo definitivamente, prevalecem as demais opções de transporte.
O projeto de desassoreamento do rio Tietê foi pré-concebido com uma
dutovia até Santana do Parnaíba numa barragem de rejeitos, mas devido à
grande variedade granulométrica e, principalmente, ao lixo, foi
inviabilizada esta alternativa.
Uma das premissas importantes, que deve ser contemplada nos projetos de
retificação, é o local para lançamento, “bota-fora”, provisório ou definitivo,
quanto à questão ambiental, principalmente no aspecto de poluição (visual,
do solo, sanitário), visto que o material dragado possui, geralmente, metais
(alumínio, manganês e ferro), pesticidas, excesso de material orgânicos, etc.
O destino dos despejos é uma das parcelas significativas do custo da
dragagem, principalmente as suas conseqüências ambientais, mas há
basicamente quatro métodos de transporte: depósito em cisternas da draga
(auto transportadoras); colocação em batelões; lançamento na água
corrente, fora da área de interesse (dragagem de agitação) e recalque por
tubulação.
O emprego de dragagem com despejo em auto transportadoras quase
sempre é empregado em grandes volumes e em obras marítimas que
permitem calados maiores. A utilização de batelões possui inconvenientes
relativos às manobras operacionais tais como o seu descarregamento,
sendo justificável quando o “bota-fora” é muito distante, o que
normalmente não ocorre em rios. A dragagem por agitação só apresenta
vantagens com material muito fino e o escoamento fluvial é favorável. A
dragagem com recalque por tubulação é amais utilizada, inclusive com a
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utilização de estações intermediárias (“busters”) que permitem conduzir o
material retirado à longa distância. A medição e o controle dos trabalhos
executados é um dos sérios problemas que, em princípio, pode ser feita no
corte, no “bota-fora” ou no transporte.
No corte a medição é sujeita às imprecisões decorrentes do retorno do
material dragado, pelos sedimentos transportados naturalmente pelo curso
d’água e de empolamentos do fundo produzidos pelo alívio das tensões
devido à retirada da camada dragada. No “bota-fora” a medição produz
valores menores do que no corte devido a fatores incontroláveis tais como:
perdas de material em suspensão, compactação, recalque no terreno de
suporte do depósito, fuga de material por percolação ou intempéries. A
medição durante o transporte é a mais utilizada, apesar de não espelhar o
estado do leito do rio.
Ø identificação dos fatores sociais, ambientais e institucionais envolvidos;
Ø plano de dragagem.
Produção de Equipamentos de Dragagem Fluvial
Equipamento Produção (m3/h)
escavadeira com drag-line PH-955A 60
escavadeira com drag-line 71B 80
draga King 500/600 650t/h
IHC- Beaver 1600, comprimento 33m, largura 22m, calado 2,5m,
profundidade de dragagem máxima com jato= 40m e com
cortador= 16m, 145t.
800t/h
escavadeira com drag-line, caçamba de 1,5m3, eixo 900 150
escavadeira com drag-line, caçamba de 1,5m3, eixo 1800 120
escavadeira com shower, caçamba de 1,5m3, eixo 900 180
escavadeira com shower, caçamba de 1,5m3, eixo 1800 150
A produção e o custo dependem da profundidade de dragagem, equipamento
disponibilizado e, principalmente, do material a ser retirado o que reflete
diretamente no custo.
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Custo internacional para dragagem fluvial de material granular fino não coesivo é de
US$1/m3, podendo multiplicar-se por dezenas de vezes quando o material é coesivo,
com granulometria maior ou consistente.
Há interesse, devido aos custos envolvidos, em manter a operação contínua da
dragagem mas as dificuldades operacionais do período noturno, como iluminação,
tripulação, alinhamento e despejo, acabam reservando a noite para manutenção dos
equipamentos, determinado um período produtivo máximo de 12 a 14h/dia e
24dia/mês.
Para o cálculo do rendimento final da dragagem é necessário considerar as perdas de
tempo devido às variações de nível d’água, velocidades das correntes e outras
características do rio.
A produção das dragas de sucção é determinada pela descarga da bomba para uma
certa altura manométrica multiplicada pela concentração do material sólido na
mistura. A concentração é variável podendo-se admitir o valor máximo de 0,20m3 de
material sólido por m3 de mistura.
4 Referências
[1] Leopold, Luna B. , Wolman M. G., River Flood Plains, some observations on
their formation, U. S.Geological Survey, Professional Paper 282-B, 1957;
[2] Chitale. Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Jan., no 96,
HY1, 1970;
[3] Lepold, Luna B. A View of the River, Havard University Press, Cambridge,
London, England;
[4] Amaral, Podalyro. Anotações de Aula de Pós Graduação, 1998;
[5] Linsley, Ray K. , Franzini, Joseph B. Engenharia de Recursos Hídricos, 1964;
[6] Petersen, S. Margaret. River Engineering, 1986;
[7] Jamme, G. Travaux Fluviaux, 1974;
[8] Lencastre, Armando. Hidráulica Geral, Portugal, 1983;
[9] Chow, Ven Te. Open-Channel Hydraulics. Mc Graw Hill Book Company,
EUA, 1959;
[10] Isbach. Hydraulics of River Channel Closure;
[11] Ramos, Carlos Lloret. Erosão Urbana e Produção de Sedimentos. Drenagem
Urbana, ABRH, 1995;
[12] Almeida, Carlos Eduardo de, Brighetti, Giorgio. Notas de Aula, PHD 502:
Navegação Interior e Portos Marítimos, Fascículo I;
[13] Dredging and Dredged Material Disposal, Engineer Manual, Department of
Army Corps of the Chief of Engineers, EM 1110-2-5025, Washington, EUA, 1983;
[14] .Tocantins-Araguaia, Uma hidrovia para sustentar o desenvolvimento do
Brasil Central, AHITAR – Administração da Hidrovia Tocantins Araguaia, junho
/2000.