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Portos Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof.ª Me. Luciana Vasques Correia da Silva Revisão Textual: Prof.ª Me. Sandra Regina Fonseca Moreira Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis • Introdução; • Projeto de Hidrovias; • Dimensões Básicas das Hidrovias; • Obras de Melhoramento para Navegação. • Discutir os principais conceitos e técnicas para o projeto de hidrovias e vias navegáveis. OBJETIVO DE APRENDIZADO Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como seu “momento do estudo”; Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo; No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam- bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados; Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus- são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis Introdução Na antiguidade, o homem já utilizava a água como estrada, não só para se locomo- ver, mas também para dar vazão aos produtos produzidos e que seriam comercializados. Atualmente, os mares, lagos e rios são constantemente cortados por embarca- ções dos mais diferentes tipos, e atender a essas demandas é pré-requisito para a eficiência desse tipo de transporte. Os impactos nos rios e canais, gerados pelas atividades humanas em função das ações de obras de engenharia, levam às consequências para retomar o equilíbrio. Essas consequências são erosão das margens e mudanças na topografia do fundo do leito, que podem provocar a sedimentação do curso d´água. Esses impactos podem ser classificados em diretos e indiretos (ALFREDINI, 2009): • Impactos Diretos: gerados por atividades mineradoras nas áreas próximas aos cursos d´água, por obras de canalização, pela construção de barramentos, por exemplo, para o controle de cheias, e a construção de pontes e diques artificiais; • Impactos Indiretos: gerados pelo manejo inadequado dos solos urbano e ru- ral, pela retirada das matas ciliares, urbanização e desmatamento sem fiscaliza- ção e planejamento, e ainda as condições inadequadas de saneamento. Para o projeto de recuperação dessas áreas, a solução mais adequada é o retor- no às condições anteriores aos distúrbios. Entretanto, um estudo minucioso é de suma importância para se determinar a me- lhor alternativa que deve decidir por uma intervenção ou recuperação natural, uma melhoria ecológica ou estética e inclusive qual a escala de recuperação a se cumprir. Figura 1 – Principais Hidrovias do Brasil Fonte: Agência Nacional de Transportes Aquaviários, 2009 8 9 A Importancia das Hidrovias no Brasil: http://bit.ly/2G0DaDO Ex pl or Projeto de Hidrovias Os cursos d´água que são utilizados como meios de transporte podem ser cha- mados de canais de navegação ou de hidrovias. Por definição, um canal de navegação é o “caminho” na água, que se encontra balizado para criar um esquema de separação de tráfego que garanta a segurança da navegação, em entradas das barras e nos acessos a diversas instalações portuá- rias, enquanto a hidrovia é uma rota pré-determinada para o tráfego. As hidrovias são vitais para o transporte de grandes volumes de cargas por gran- des distâncias, tornando-se uma importante ferramenta para o comércio interno e externo, com preços competitivos. A Hidrovia Paraná –Tietê, atualmente, possui 2.400 km de estirões de águas navegáveis, que envolvem 85 municípios. Nesta hidrovia, após vários planos de navegação, o rio Tietê passou a ser navegável em toda a sua extensão com a cons- trução de eclusas, que possibilitaram a navegação. Figura 2 – Hidrovia Tietê - Paraná Fonte: RIBEIRO/Globo Rural, 2016 9 UNIDADE Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis Classificação das Hidrovias As vias navegáveis interiores podem ser classificadas segundo as suas caracterís- ticas de navegabilidade (ALFREDINI, 2009): • Rios de Corrente Livre: são rios naturalmente navegáveis (não há barragens em seu curso). As condições de navegabilidade podem ser melhoradas com processos usados isolado ou em conjunto, tais como, regulagem do leito (modi- ficando o traçado em planta, como o aumento da profundidade), a regulagem da descarga (implantação de reservatórios a montante, para que, nos períodos de estiagem, o reservatório supra a escassez de água na via) e com dragagem (aprofundamento da profundidade em determinados trechos); • Rios Canalizados: são rios em que ao longo de seu curso existe uma série de obras de transposição de desnível. Com a canalização, desaparecem as limita- ções de vazão mínima e declividade. As restrições dos rios canalizados estão relacionadas às condições de escoamento no pé das barragens, eclusas ou outras obras de transposição. No Brasil, a hidrovia Tietê–Paraná é um modelo de rio canalizado, com as barragens e eclusas de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava e Três Irmãos, no Rio Tietê; • Canais: são hidrovias criadas por obras de engenharia, portanto, hidrovias completamente artificiais. Possuem a seção transversal com talude (1H:3V até 3H:1V), dependendo do tipo do terreno, e suas dimensões devem respeitar a condição de n > 5. Sendo n a relação entre a seção molhada do canal e a seção mestra da embarcação. O traçado e perfil longitudinal podem apresentar na con- dição de canal lateral, quando a construção é realizada na lateral fora da calha do rio (representa um menor custo para grandes desníveis) e na condição de canal de partilha, quando realiza a interligação entre hidrovias (Rio Pereira Barreto). Canal de Interligação entre Hidrovias: http://bit.ly/36Zl0y5 Ex pl or Dimensões Básicas das Hidrovias As dimensões básicas das hidrovias são determinadas de acordo com as carac- terísticas das embarcações tipo, para que a navegação ocorra de forma segura e eficaz nas hidrovias. Estudos econômicos e ambientais são relevantes para se determinar o melhor modelo de embarcação tipo para o dimensionamento das hidrovias, haja vista que, quanto maior o porte da embarcação, mais econômico será. Entretanto, dimensões maiores da embarcação tipo acarretam estruturas mais complexas nas hidrovias, tanto para navegação, quanto para atracação e desatracação. 10 11 Diretrizes de Projeto das Hidrovias ALFREDINI (2009) relata as principais diretrizes para o projeto de uma hidrovia: • Profundidade mínima: deve ser o calado da embarcação mais uma folga mí- nima de 30 a 50 cm. Evitar profundidades inferiores a 2 vezes o calado, pois estas reduzem significativamente o rendimento propulsivo dasembarcações, levando a um aumento no gasto de combustível; • Largura mínima: 4,4 vezes a boca da embarcação tipo em trechos retilíneos, garantindo assim a movimentação segura nos cruzamentos sem redução de velocidade. Em locais sem cruzamento a largura mínima pode ser de 2,2 vezes a boca da embarcação tipo; • Área mínima da seção molhada: do canal deve ser 5 a 6 vezes a área da seção metra da embarcação tipo, evitando assim as perdas de rendimento pro- pulsivo das embarcações. A seção mais utilizada é a trapezoidal, com taludes laterais com inclinação de (1H:3V) até (3H:1V) conforme condições do terreno; • Raio de Curvatura: o raio mínimo de curvatura de 10 vezes o comprimento da embarcação (L) para se evitar restrição de velocidade nas curvas; • Vão e altura livre nas pontes: nos trechos retilíneos, a largura livre entre os pilares deve ser a largura mínima do canal mais uma folga de 5 m, para tre- chos em curva é necessária uma avaliação para cada caso. Para a altura livre é recomendado o vão livre de 15m; • Velocidade máxima das águas: é recomendado o valor limite de 2 m/s para que o transporte não fique antieconômico; • Gabaritos propostos pelo Ministério dos Transportes: para regulamentar o modal hidroviário foi criado o Plano Nacional das Vias Navegáveis Interiores – PNVNI/1989. Neste plano, as vias estão divididas em classes seguindo seu potencial de transporte. Tabela 1 – Gabaritos do PNVNI/1989 Gabaritos horizontal e vertical propostos no Planocional das Vias Navegáveis Interior – PNVNI/1989 (Brasil, Ministério dos Transportes) Gabarito Características Tirante de ar⁽1⁾ Vão livre horizontal Profundidade (m) Calado Definitivo (m)⁽2⁾ Em 75% do tempo Em 25% do tempo I “Especial” para rios onde a navegação marítima tenha acesso. (3) (4) - - - II Para rios de grande potencial de navegação; Comboio-tipo 32m de boca. 15 m 1 vão de 128 m, ou 4B 2 vãos de 70 m, ou 2,2B > 2,50 2,00-1,50 4,50 III Para rios de potencial médio de transporte; Comboio-tipo 16m de boca. 10 m 1 vão de 64 m, ou 4B 2 vãos de 36 m, ou 2,2B > 2,00 1,50-1,20 3,50 11 UNIDADE Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis Gabaritos horizontal e vertical propostos no Planocional das Vias Navegáveis Interior – PNVNI/1989 (Brasil, Ministério dos Transportes) IV Rios de menor potencial;Embarcações de 11 m de boca 7 m 1 vão de 44 m, ou 4B 2 vãos de 25 m, ou 2,2B >1,50 1,20-0,80 2,50 V “Reduzido” para rios interrompidos, ou onde a navegação tenha possibilidade remota. - - - - - (1) Referência – rio em estado natural – Corresponde à enchente com o período de recorrência de 10 anos (TR = 10). Reservatório Barragem – Nível máximo normal de operação do reservatório. (2) Calado definitivo quando a hidrovia estive canalizada. (3) Em função da maior altura do mastro da embarcação marítima. (4) Em função das embarcações marítimas. Fonte: ALFREDINI, 2009 Artigo “Malha Hidroviária: um Modo de Transporte Ainda Pouco Explorado”. Disponível em: http://bit.ly/2NLuuW2Ex pl or Obras de Melhoramento para Navegação Pesquisas mostram que o transporte hidroviário, em relação a custo x capaci- dade de carga, apresenta um comparativo de ser oito vezes mais barato do que o transporte rodoviário e três vezes mais barato do que o transporte ferroviário. As obras de melhoramento nas vias navegáveis além da regulagem do leito, regulagem da descarga, dragagem e derrocamento citadas anteriormente, também abrangem as obras de transposição de desnível. As estruturas de transposição de desnível têm a função de auxiliar as embarca- ções a vencerem um desnível que impossibilita sua navegação. Alguns tipos de estruturas de transposição de desnível podem ser descritos, como: • Eclusa: estrutura muito utilizada no Brasil, entretanto, possui a limitação de al- tura máxima de desnível de 25 m. Formada por uma câmara com duas portas, que enclausuram a embarcação e, por meio de circuito hidráulico, a câmara se enche ou esvazia para chegar ao nível mais elevado ou mais baixo entre montante e jusante da eclusa; • Elevador de Embarcações: possui um ascensor vertical e uma cuba para trans- porte da embarcação; • Plano Inclinado: composto por ascensor em declive, com cuba para transpor- te das embarcações, no qual a subida ou descida da transposição podem ser por movimento longitudinal ou transversal; • Rampa Líquida: formada por um canal inclinado onde a embarcação circula em um primas d’água por sistema pneumático. 12 13 Funcionamento de Eclusa: https://glo.bo/360hFO6 Ex pl or Figura 3 – Elevador de Embarcações Fonte: Getty Images Figura 4 – Plano Inclinado Fonte: Wikimedia Commons Rampa Líquida: http://bit.ly/3709hj3 Ex pl or • “Roda de Falkirk: conheça o primeiro elevador giratório de barcos do mundo”. Disponí- vel em: http://bit.ly/2TKB1V4 • “Portos e Vias Navegáveis”: http://bit.ly/2RGHVYy Ex pl or 13 UNIDADE Projeto de Hidrovias e Vias Navegáveis Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Sites Hidrovias do Brasil http://bit.ly/2RFBtBh Livros Engenharia Portuária ALFREDINI, P.; ARASAKI, E, 2019 Editora: Blucher. Vídeos Conheça a História e a Importância da Hidrovia Tietê-Paraná https://glo.bo/2TLJE1l Leitura Riscos Ambientais e Percepção no Litoral: Estudo Comparativo Brasil-Portugal http://bit.ly/2tGU5ZF 14 15 Referências ALFREDINI, P.; ARASAKI, E. Obras e Gestão de Portos e Costas. 2. ed., v. 1. São Paulo: Blucher, 2009. 15
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