9º Seminário de Transporte e Desenvolvimento Hidroviário Interior Manaus, 6 a 8 de Outubro de 2015
Canais Navegáveis, Parâmetros e Critérios de Dimensionamento
Pedro José da Silva Instituto Mauá de Tecnologia
Resumo: A desinformação no que se refere ao dimensionamento de c anais navegáveis é fato, bem como os critérios empregados no seu dimensionamento. Algumas empresas de navegação investiram enormes quantias no desenvolvimento de projeto de comboios para transporte de cargas, entretanto nos períodos de estiagem, onde o rio atinge o seu leito menor, à navegação destes comboios foi praticamente impossível, pois o dimensionamento deixou de considerar parâmetros relevantes, e estes projetos se mostraram contraproducentes. O aumento do tamanho das embarcações; a construção de embarcações mais rápidas, de modo a se fazer um número maior de viagens na unidade de tempo; o aumento do número de viagens na unidade de tempo, e consequentemente a redução dos tempos de navegação são parâmetros responsáveis pela produtividade. Enquanto que a operação da embarcação de forma mais eficiente possível, e a construção de embarcações “mais baratas” são parâmetros responsáveis pela redução de custo
operacional das embarcações. Entretanto o aumento da produtividade e a redução do custo operacional dependem diretamente do dimensionamento do canal de navegação fluvial, ou seja, o comboio deve se adequar ao rio em substituição à forma de dimensionamento onde se adequava o rio à embarcação.
1 – Introdução A implantação de uma matriz de movimentação de diferentes massas econômicas, no Brasil, foi equivocada, pois o período que antecedeu o governo de Juscelino Kubitschek foi marcado pelo atendimento dos diferentes sistemas de transporte, onde se percebeu o desenvolvimento destes sistemas de acordo com as necessidades de cada região. Entretanto, a partir do slogan “cinquenta anos em cinco”, presente no Plano de Metas, do
referido governo, verificou-se uma ruptura, não só, com alguns dos principais sistemas de transporte, mas principalmente com os modais que constituem cada sistema. É sabido que um país com dimensões continentais têm o seu desenvolvimento associado a Planos que
contemplem a mais de um sistema de transportes e a diversos modais, o que exige o atendimento de muitas variáveis, a saber: sustentabilidades (técnica, econômica, financeira, jurídica, social, política e ambiental); domínios de estudo (econômico, sócio-cultural, saúde, ecologia/ambiental, direito, relações internacionais); dimensões (social, ambiental e econômico). Tem-se verificado que o sistema de transporte aquaviário, em especial os modais marítimo e fluvial tem merecido especial atenção frente às características geográficas, nacionais, pois dezessete estados totalizam 7.367 km de costa voltada para o oceano atlântico, além do potencial navegável entorno de 63.000 km, que compreende rios, lagos e lagoas, distribuídos em todo território nacional, sendo utilizados utilizados comercialmente não mais de 1
22.000 km, com significativa concentração (em torno de 80%) na Amazônia, mais especificamente no complexo Solimões Amazonas. De acordo com Lino et al. (2008), quanto às hidrovias, apenas 8.500 km encontram-se em uso comercial regular, dos quais 5.700 km na região Amazônica. Diante da necessidade de incentivar o desenvolvimento de empreendimentos voltados para a ampliação e melhoria na navegação interior dos rios brasileiros, significativas iniciativas foram adotadas na última década. Entretanto o cenário apresentado permite a percepção de Planejamentos inadequados e/ou incorretos, exigindo, assim, a correção e/ou alterações de muitas etapas desses Planejamentos. Estas correções e/ou alterações devem obrigatoriamente passar pelo uso economicamente viável do modal fluvial, o que resulta no dimensionamento de canais navegáveis, agora identificados como hidroviários, porém neste dimensionamento existe uma nova condição a ser atendida, qual seja: as embarcações deverão se adequar ao curso de água, e as intervenções de engenharia, ou obras hidráulicas fluviais serão implantadas desde que resultem em impactos ambientais benéficos.
2 – Objetivo Desenvolver uma rotina de procedimentos que permita identificar, ainda, no estudo preliminar quais os parâmetros, relevantes, deverão ser considerados no dimensionamento de um canal navegável, destinado a navegação de comboios de carga.
3 – Relevância científica Somente a definição de uma estrutura composta por um sistema e um modelo permitirá definir uma rotina padrão, que será de fundamental importância na etapa do projeto que compreende o dimensionamento, isto é, a determinação da forma e dimensões do canal de navegação destinado à navegação de comboios de carga. O sistema é formado por: entrada/informações a respeito do comboio de carga; habilidades/processamento das informações obtidas, e finalmente a resposta/saída que consiste numa solução para a questão apresentada, de acordo com a moderna técnica de navegação por empurra. Enquanto o modelo é a representação física do sistema, isto é, o desenvolvimento de uma sequência
de cálculos, que envolve o uso de modelos matemáticos.
4 – Relevância social É incontestável a necessidade de se atribuir iguais pesos a fatores tão distintos, tais como: técnico, econômico, financeiro, jurídico, social , político e ambiental, no estudo dos sistemas de transporte, e em específico ao modal fluvial, pois à medida que se protela a adoção de tal medida, insistindo-se erroneamente em se atribuir menor contribuição ao sistema aquaviário. Esta ação influência diretamente no desenvolvimento econômico da nação, obtendo-se como consequência imediata o favorecimento do esgotamento dos recursos naturais, que migram de um continente para outro, rendendo à nação um falso superávit financeiro, que nos períodos de crise mundial descortina a miséria social de uma nação, implementada pela adoção de políticas sociais descompromissadas com o padrão e qualidade de vida do seu povo.
5 – Metodologia – tipo de pesquisa O planejamento da pesquisa, para o desenvolvimento do referido trabalho, fundamenta-se no estudo descritivo e correlacional, pois consiste na observação e registro de eventos que se referem às características do curso de água, em especial os rios, e a aplicação de critérios de dimensionamento que permitem, cientificamente, a verificação da adequação da embarcação ao rio. Busca-se a percepção de uma nova forma de dimensionamento que se opõe a antiga forma, onde se adequava o rio à embarcação, e que até o presente trabalho, ainda não se desenvolveu nenhuma rotina de cálculo direcionada ao dimensionamento de canais de navegação fluvial, sem que ocorra a necessidade de obras hidráulicas fluviais que alterem, principalmente, as características geométricas do rio.
6 – Parâmetros de dimensionamento – dimensões básicas da hidrovia A determinação das dimensões básicas compreende o dimensionamento, determinação da forma, do canal de navegação ou da hidrovia. A definição das dimensões da embarcação tipo deve contemplar os parâmetros dimensionais relacionadas a seguir, a saber:
2
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In order to print this document from Scribd, 6.1 – Largura mínima do canal conclusão deyou'll que os vãos livres devem ser first need to download it. maiores que os usuais, sem cruzamento, A moderna técnica de navegação por talvez 3 vezes a largura do comboio tipo. É empurra, no Brasil , recomenda que a largura usual, também, em estruturas pré-existentes, mínima normal deverá ser igual a 2,2 vezes a Cancel Download Print pontes, a execução de comoAndantigas largura total do comboio, se forem proibidos estruturas-guias auxiliares que permitem o os cruzamentos e as ultrapassagens. Quando apoio da embarcação na passagem, forem permitidos os cruzamentos e as possibilitando aceitarem-se valores do vão ultrapassagens, a largura mínima do canal livre, próximos da largura do comboio. deverá ser igual a 4,4 vezes a largura total do No que se refere à largura dos vãos de comboio, ver figura 1. pontes, em trecho retilíneo de canal as faces internas dos pilares devem ter distância mínima correspondente à largura mínima do canal mais uma folga de 5m, enquanto que nas curvas cada caso particular deve ser avaliado. A cultura nacional, pouco experiente no assunto, e o nível pouco desenvolvido da mãode-obra em atividade de suporte à navegação, leva a recomendação de sempre se prever Figura 1 – Seção de um canal de navegação proteção dos pilares ou, no mínimo, a com cruzamento. sinalização de segurança superdimensionada Fonte: Brighetti et al. (1999) (Brighetti et al., 1999). De acordo com Brighetti et al. (1999), em 6.3 – Altura livre sob pontes e sob casos excepcionais, quando o balizamento for interferências bastante denso em trechos retos, de pequena extensão, como passagem de baixios, entrada A navegação por empurra obriga a cabine de portos etc., e onde obrigatoriamente a de comando do empurrador a alcançar alturas velocidade de navegação seja reduzida, as consideráveis para que se possa conseguir larguras mínimas para o canal podem ser uma visibilidade satisfatória. O uso do radar de reduzidas até 1,5 vezes a largura do comboio. forma sistemática contribui para que haja o O US Army Corps of Engineers atendimento da exigência de uma altura livre recomenda uma folga mínima de 40 pés maior. Nos Estados Unidos se adota como (12,19 m) entre o limite da via e o comboio, se altura livre das pontes sobre o nível máximo não houver cruzamento, e se houver, essa navegável o valor de 15 m. A altura livre folga passa a ser 20 pés (6,10 m), mais uma mínima de 7m, adotada em alguns rios folga mínima entre comboios em cruzamento brasileiros, foi insuficiente, sendo então de 50 pés (15,24 m). recomendado adotar um valor em torno de 9 a Em trechos retos, U S A r m y C o r p s o f 10 m, se for não possível adotar os 15 m, Engineers sugere como larguras mínimas as recomendado como conveniente para a apresentadas na tabela 1. passagem de grandes comboios de empurra. Quando a altura não puder ser atendida, Tabela 1 – Larguras US Arm y C. E. ainda, é possível a adoção de pontes móveis, Largura da Largura do canal entretanto se constitui como inconvenientes boca (pés/metros) para os modais terrestres e aquaviários. Outra (pés/metros) com sem alternativa disseminada é a cabine retrátil, ver cruzamento cruzamento figura 2, no empurrador, isto é, ela pode ser 105/32 300/91,4 185/56,4 rebaixada ou rebatida por ocasião da 70/21,3 230/70 150/45,7 travessia, passando então a ser limitação, a 50/15,3 190/58 130/39,6 carga sobre o convés (Brighetti et al.,1999). Fonte: Brighetti et al. (1999).
6.2 – Vão livre Em pontes novas o vão livre recomendado, segundo Brighetti et al. (1999), depende de estudos específicos, por exemplo: em reservatórios da CESP – Cia. Energética do Estado de São Paulo – tem-se chegado à 3
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In order to print this document from 10 Scribd, you'll fosse vezes superior à área da embarcação first need to download it. – tipo ou comboio, ver figura 3. Cancel
Figura 2 – Empurrador com cabine retrátil. Fonte: Alfredini e Arasaki, (2014).
6.4 – Profundidade mínima Na via canalizada, por barragens, as restrições de profundidade ocorrem principalmente nas proximidades a jusante das obras e nos acessos aos portos e locais de transbordo (Brighetti, 1999). Quando o curso de água apresentar o fundo em estado natural, com irregularidades normais, a profundidade mínima da hidrovia deve corresponder ao calado da embarcação – tipo acrescido de uma folga de 0,30 m. Adota-se uma folga de 0,50m ao calado da embarcação tipo em canais artificiais, em canais naturais com fundo rochoso, em locais onde existe a probabilidade de assoreamento, e em seções muito restritas. Este valor de folga, também, é adotado por motivo de segurança, ou para que não haja uma perda maior de tempo em percurso de longo trecho, e com velocidade reduzida, devido ao efeito de resistência em águas rasas. Alguns pesquisadores ainda recomendam a adoção de profundidades iguais ou superiores a 1,00 m, para trechos com longa extensão, com velocidade reduzida devido ao efeito do aumento da resistência em águas rasas. Segundo Alfredini e Arasaki (2014), a percepção dos ciclos hidrológicos conduz a dois intervalos de classe notáveis para navegação: período hidrológico médio e período hidrológico de estiagem, tendo esse último à probabilidade de ocorrência fixada em 10%.
6.5 – Área mínima da seção transversal Segundo experiência europeia, a área molhada da seção transversal da via fluvial deve ultrapassar 6 vezes a área da seção mestra molhada da embarcação – tipo ou do comboio em trânsito. No caso de cruzamento ou ultrapassagens, muito frequentes, o ideal seria que a área da seção mestra molhada
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Figura 3 – Canal trapezoidal com taludes laterais de inclnação variável de 1H:3V até 3H:1V, em função do tipo de solo. Fonte: Brighetti et al. (1999)
6.6 – Velocidade máxima das águas Tomando-se como referência uma velocidade de cruzeiro da ordem de 12 a 14 km/h para as embarcações em água parada, conclui-se que a velocidade máxima das águas que as embarcações podem vencer na subida (água em contracorrente ao rumo de navegação), em um trecho restrito, com regime de potência máxima das máquinas, é da ordem de 4m/s, isto é, 8 nós; excepcionalmente, poderão ser vencidas velocidades da ordem de 5 m/s, sem auxílio externo, em um período curto de tempo. Para a descida (a favor da corrente), a restrição de velocidade prende-se aos problemas de dirigibilidade, sendo em geral aceitas velocidades de fluxo da ordem de metade das velocidades acima, isto é, 2 m/s (Brighetti et al, 1999). Considerando-se condições ideais de rendimento e gasto de combustível minimizado, a velocidade máxima das águas, em longos trechos hidroviários, deve limitar-se a 2 m/s.
6.7 – Raios mínimos de curvatura e sobrelargura Considerando-se comboios com sistemas normais de lemes e possibilidades de manobras com auxílio de propulsores, os raios de curvatura não deverão ser inferiores a 10 vezes o comprimento do comboio. Em canais artificiais e, de um modo geral, em águas restritas lateralmente e locais com velocidades reduzidas, os raios de curvatura poderão ser inferiores a 10 vezes o comprimento do comboio, desde que seja conservada em toda a curva uma sobrelargura mínima igual ao quadrado do comprimento do comboio (L), dividido pelo dobro do raio de curvatura, isto é: 2
S
L
(1)
2 R
4
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In order to print this you'll da Política Nacional Neste cenário, a velocidade de cruzeiro do document from As Scribd, Diretrizes de first need to download it. trecho retilíneo deve ser reduzida, segundo Transporte Hidroviário foram publicadas em Alfredini e Arasaki (2014), em: 2010, pela Secretária de Política Nacional de Transporte (SPNT), do Ministério de 12,5% para R = 7L; (2) Cancel Download And Print Transportes. A Lei no 12.379, foi publicada em 2011, 25,0% para R = 6L; (3) dispõe sobre o Sistema Nacional de Viação. 37,4% para R = 5L; (4) Em 2013, a Agência Nacional de Transporte Aquaviários (Antaq) idealizou o 50,0% para R = 4L. (5) Plano Nacional de Integração Hidroviária A sobrelargura deve ser entendida como o (PNH), visando o desenvolvimento de estudos aumento necessário da via, para que a sobre hidrovias e áreas propicias para embarcação efetue o seu posicionamento instalações de terminais hidroviários que se oblíquo em relação à rota para poder conectem aos demais modais de transporte do descrever a curva, ver figura 4. Deve-se, país. ainda, considerar em torno de 20º um ângulo O Projeto de Lei do Senado no 209/2007 de carregamento do leme máximo (PLS 209), apresentado pelo senador Eliseu recomendável, que em curvas e más Resende, ex-ministro da Fazenda do passagens exige os raios mínimos de Presidente Itamar Franco , que previa, a saber: curvatura acima recomendados (Alfredini e a) obrigatoriedade da construção simultânea Arasaki, 2014). de eclusas ou outros mecanismos de transposição de nível em novos projetos hidrelétricos; b) reconhecimento, como serviço público, da operação de eclusas e outros dispositivos de transposição de níveis em hidrovias. Segundo Alfredini e Arasaki (2014), para a regulamentação do modal hidroviário, o Plano Nacional de Vias Navegáveis Interiores – PNVNI/1989 dividiu as hidrovias em classes, de acordo com o seu potencial de transporte, especificando tipos de embarcações e gabaritos para a navegação, conforme apresentado nas Tabelas 2 e 3. Figura 4 – Planimetria de traçados – tipo para Tabela 2 – Classificação dos rios para canais hidroviários em trechos curvilíneos. navegação, no Brasil. Fonte: Alfredini e Arasaki, (2014). Classe Características Profs. (m) 7 – Gabaritos propostos pelo Ministério 75%do 25%do dos Transportes tempo tempo De acordo com Brighetti et al. (1999) para I/Especial Para rios onde que um curso de água seja considerado a navegação como uma hidrovia interior, significa que marítima tenha existe intenção, ou deliberação de mantê-lo acesso ou dotá-lo de condições atuais ou futuras que possibilitem o seu uso como hidrovia. Isso II Para rios de significa integração à infraestrutura de grande transportes interiores adotada, isto é, perfeita potencial de interligação com os outros modais, ou seja, navegação >2,50 2,00 ferroviário, rodoviário ou dutoviário. 1,50 Comboio – Portanto, uma via navegável interior tornatipo 32m de se hidrovia, pelo menos em intenção, boca mediante ato declaratório do Poder Público. O Programa de Aceleração do III Para rios de Crescimento (PAC), de 2007, previu a potencial realização de dragagens, derrocagens, médio de sinalizações, estudos hidroviários e a transporte >2,00 1,50 – construção de terminais de carga e passageiros. 5
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this document Scribd, you'll da maior do mastro da (3)fromEm função Comboio – In order to print1,20 embarcação marítima; tipo 16 m de first need to download it. (4) Em função das embarcações marítimas. boca
IV
Rios de menor potencial Embarcações de 11 m de boca
V
Download And PrintAlfredini e Arasaki (2014). Fonte: Fonte:
Cancel
>1,50
1,20 – 0,80
-
-
“Reduzido”
para rios interrompidos, ou onde a navegação tenha possibilidade remota.
No encerramento desta seção, é importante destacar a publicação, recente, da Lei n o 13.081/2015 que prevê a construção de barragens para a geração de energia elétrica em vias navegáveis ou potencialmente navegáveis, “deve ocorrer de forma concomitante com a construção, total ou parcial, de eclusas ou de outros dispositivos de transposição de níveis previstos em regulamentação estabelecidas pelo Poder Executivo do ente da Federação detentor do domínio do corpo de água”, devendo constar
Fonte: Alfredini e Arasaki (2014).
de editais a referida previsão (Bueno e Gueorguiev, 2015).
Tabela 3 – Gabaritos horizontal e vertical propostos no PNVNI/1989 (em metros).
8 – Dimensionamento de hidroviário – Rotina de cálculo
Classe
Tirante de Ar (1) ou Luz
I
(3)
Calado Vão livre definido(2) horizontal (Largura de canal) -
(4) 1 vão de 128 m, ou 4B
II
15,0
4,50
2 vãos de 36 m, ou 2,2B 1 vão de 64 m, ou 4B
III
10,0
3,50
2 vão de 36 m ou 2,2B 1 vão de 44 m,ou 4B
IV
V
7,0
-
2,50
-
2 vãos de 25 m 08 2,2B Sem definição
(1) Referência – rio em estado natural – Corresponde à enchente com período de recorrência de 10 anos (TR = 10 anos); (2) Calado definitivo quando a hidrovia estiver canalizada;
um
canal
O desenvolvimento do dimensionamento de um canal hidroviário tem por objetivo identificar e definir quais os principais parâmetros considerados relevantes no desempenho de uma rotina de cálculo. O referido dimensionamento constitui-se num Estudo de Caso para um rio que deve se encontrar enquadrado no PNVNI/1989, portanto a formulação do estudo fundamenta-se em dados coletados, de modo a verificar se a embarcação proposta pode navegar no referido curso de água.
8.1 – Rotina de cálculo Neste trabalho se entenderá por rotina de cálculo a definição de um caminho a partir da identificação não só de parâmetros, mas também da interdependência, ver fluxograma 1, entre eles, resultando, então, na aplicação lógica de modelos matemáticos (equações) que conduzem a obtenção de limites e/ou valores numéricos aplicados no dimensionamento de canais hidroviários. Os principais parâmetros identificados são, a saber: a) Embarcação – tipo; b) Largura mínima do canal; c) Vão livre; d) Altura livre sob interferências;
pontes
e
sob
6
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In order to print this document from e) Profundidade Mínima; a) Scribd, Tipo you'll de Embarcação: first need to download it.
f)
Área mínima da seção transversal;
Cancel g) Velocidade máxima das águas;
h) Raios mínimos sobrelargura.
de
curvatura
Comboio de Empurra: Formado por um bloco de 16 chatas. Download And Print Configuração do Comboio: e R4x4x4x4 (ver figura 5).
Embarcação-tipo Configuração
Tirante
Largura do canal Critério Europeu
Critério US Army C. E.
Adotar o maior valor de largura do canal Área mínima da secção transversal Verificação do critério europeu
Verificar se área nínima da seção transversal atende a exigência imposta pelo Critério Europeu. Caso não atenda ao Critério Europeu, alterar a configuração da embarcação- tipo e seguir o fluxograma. Caso o Critério Europeu seja atendido, continuar o fluxograma na atividade a seguir:
Determinação da vazão Determinação da velocidade da água
Comparar a velocidade dágua com a velocidade limite de escoamento da água. Se a velodade de navegação não for atendida, reduzir o coeficiente de rugosidade do canal, e recalcular a vazão. Se a velodade de navegação for atendida, continuar o fluxograma na atividade a seguir:
Figura 5 – Configuração do comboio de empurra. b) Dimensões do Comboio de Empurra Embarcação Empurrador Chatas
28,00 64,00
10,8 10,8
2,00 2,70
c) Os comboios se cruzam em qualquer ponto do canal; d) Fundo rochoso; e) Talude equilíbrio estável t
Raio de curvatura. Caso o raio de curvatura, calculado, não seja atendido, reduzir o comrimento da embarcação tipo, e reclcular o raio de curvatura
Dimensões (m) Comprimento Boca Calado
h v
t
2
(6)
3
f) Rugosidade do canal escavado ( = 0,035; g) Embarcação subindo o canal de navegação;
Fluxograma 1 - Rotina de cálculo para determinação das dimensões do canal de navegação. Fonte: Arquivo do autor (2015).
h) Utilizar a Equação de Manning, pois se considera que as variáveis dependentes permanecem invariáveis no decorrer do tempo. i) Declividade do canal (i) i
8.2 – Formulação de Modelo Físico: Aplicação Numérica Desenvolver uma rotina de dimensionamento de um canal hidroviário a partir dos dados fornecidos abaixo, a saber:
2m 1000 m
t 2 0 00
(7)
8.2.1. Mod elo Físi co - Ro tin a d e Cálc ul o
1. Determinação do tirante (y) y = calado + folga
(8) 7
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to printentre this document from Scribd, Adotado: you'll * Adotar o maior valor In deorder calado A m = 1296 m2 first need to download it. empurrador e chata; * Observação: Mantendo-se o valor de * Folga – fundo rochoso = 0,50 m y = 3,20 m, isto é, 3,20 m corresponde ao Cancel Download Andvalor Printde tirante para que ocorra a menor y = 2,70 + 0,50 = 3,20 m (9) navegação, e para este valor calcula-se o valor de b a partir da Área mínima da seção 2. Largura do canal (b) – Crité rio transversal, igual a 1296 m2, portanto: Europeu
* Permitido cruzamento entre comboios; * b c = boca do comboio = largura total do comboio. b = 4,4 x b c.
(10)
b = 4,4 x (4 x 10,8)
(11)
b = 190,08 m
(12)
3. Área mínima da seção transversal = área molhada da seção transversal da via fluvial = A m
bmaior
A
m
1296
bmenor
xY 2 (b 2 x 2,13) b
2
1296 x 2
b
* Conferindo os valores:
3,20
2,13
3
b
x
x
2
3,20
x
6,40 3
x
2
h
A
m
2,13m
b m = b maior = 190,08 + (2 x 2,13)
194,34 190,08
2 2 Am 615,07 m
x3.20
(14)
2
Determinação da Vazão Mínima, de modo a permitir a navegação do comboio:
* Perímetro molhado = P m P m = 3,84 + 402,87 + 3,84
Am
* Raio Hidráulico = R H
10 ondeAe 1,5 xbc x 2
(15)
Ae 1,5 x (10,8 x 4) x 2
Am 10 x129,6 Am 1296 m
R
H
2
2
x3,20 (18)
2
P m = 410,55 m
Ae 129,60m
(17)
(402,87 2 x 2,13) 402,87
4.
(13)
3,84m
* Verificação – Cr it é ri o Eu ro pe u Ae
2,13
2
4,54 10,24
b m = 194,34 m m
3,20
A m 1296 m
b = 190,08 m
A
402,87
2,13
h h
3
h
Un. [metros]
2 x
x3,20
402,87m
Linha de água
y
(16)
2b 4,26
3,20
(19)
Am
P m
R H
1296 410,55
(20)
3,16m 8
Print document In order to print this document from Scribd, you'll 5. Vazão mínima do canal first need to download it.
a b c
2/3
Q
AxRH x i Cancel
Q
Q Q
1296 x3,16 2 / 3 x 0,002
Download And Print
(21)
0,035
f
1296 x 2,17 x 0,045 0,035
Onde:
3616 m 3 / s
b c = boca do comboio = largura total do comboio = (4 x 10,8) = 43,20 m;
Q AxV 3616 1296 xV
3616
b
a = folga mínima entre o limite da via e o comboio = 20 pés (6,10 m);
6. Velocidade d´água
V
bc a
(22)
f = folga mínima entre comboios cruzamento = 50 pés (15,24 m).
em
1296 V 2,80m / s
Portanto a largura mínima do canal é igual a:
* Velocidade para navegar
b = 113,84 m
b = 6,10 + 43,20 +15,24 + 43,20 + 6,10
9. Modelo Físico: Análise dos resultados Rio
V máx. = 4 m/s Embarcação
7. Raio mínimo de curvatura (R c) Raio mínimo nas curvas 10 x LC
(23)
Onde L c = comprimento da embarcação ou comboio. L c = 28 + 4 x 64 = 284 m
(24)
Raio mínimo nas curvas 10 x 284
(25)
Raio mínimo nas curvas 2840 m * Observação - No dimensionamento de um canal de navegação é boa prática fazer um comparativo entre o critério Europeu e o critério do US Arny C.E, no que se refere às verificações, de modo a não se atender somente a viabilidade técnica, mas também ao maior número de outras viabilidades. * Verificação – Cr it é ri o U S A rm y C . E.
Os gabaritos horizontal e vertical propostos no PNVNI/1989 não fazem referência sobre a área mínima da seção transversal. Conforme a rotina de cálculo obteve-se pelo PNVNI/1989 um valor de largura mínima do canal igual a 190,08 m e, pelo Critério do US Army C. E. obteve-se um valor de largura mínima do canal igual a 113,84 m. Entretanto o Critério Europeu faz referência a área mínima da seção transversal, obtendo-se um valor de largura mínima do canal igual a 402,87 m, bem superior aos valores obtidos pelo PNVNI/1989 e ao Critério do US Army C. E. 9.1. Considerações – 1. Entre os valores apresentados em cada um dos critérios e/ou verificações e, frente as viabilidades a serem atendidas, a largura mínima ser adotada é b = 402,87 m. 2. Verificando-se a partir dos valores obtidos, é possível afirmar que o rio pode de receber o comboio, com a configuração R4x4x4x4, é Classe I/Especial, devido à dimensão da boca do comboio (43,20 m); 3. Tomando-se simultaneamente o calado da embarcação e a largura do canal, verifica-se que o atendimento aos Gabaritos horizontal e vertical propostos no PNVNI/1989 ocorre na Classe I; 9
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to print thisa document from Scribd, 4. Caso se desconsidere In o order atendimento urbana. São you'll Paulo, n. 47, ano 5, p. 52 - 53, first need to download it. Área mínima da seção transversal, verifica-se março/abril 2015. que ao se tomar simultaneamente o calado da 5. LINO, G. L., et al. A ho ra das hidrovias – embarcação e a largura do canal, o estradas para o futuro do B rasil. Rio de Cancel And Print atendimento aos Gabaritos horizontal e Download Janeiro: Capax Dei, 2008. 152 p. vertical propostos no PNVNI/1989 ocorre na Classe II. Entretanto ao se acrescentar a dimensão da boca do comboio constata-se que o rio capaz de receber o comboio é Classe I.
10 – Conclusão Verifica-se no corpo desse trabalho que o desenvolvimento de uma estrutura foi atendido, sendo ela composta por um sistema, que apresenta as seguintes partes, a saber: entrada/coleta de dados/informações sobre Hidrovias, processamento de informações que corresponde à seleção de dados/informações que conduzem ao dimensionamento de um canal hidroviário, a partir de uma rotina de cálculo, permitindo a hidrovia alcançar altos valores de movimentação de carga, e uma saída/resposta que em síntese pode ser resumida na definição de uma rotina de procedimentos que identifica os parâmetros, relevantes, a serem considerados no dimensionamento de um canal hidroviário. É importante ressaltar, também, que a condição de canal hidroviário não é apenas fornecer infraestrutura à navegação de embarcações – tipo (comboios), mas também permitir a percepção da relevância de uma hidrovia para a nação, pois o impacto na economia é imediato, pensando que hoje a sétima economia do planeta perde bilhões de dólares por ano, por conta de gargalos no transporte.
11 – Referências Bibliográficas 1. ALFREDINI, P. Obr as e ges tão d e po rto s e co stas : a t é cn ica aliada ao enfo qu e lo gíst ico e am bi ent al. São Paulo: Blucher,
2005.688 p.
2. ALFREDINI, P.; ARASAKI, E. Engenharia Po rt u ári a . São Paulo: Blucher, 2014. 1307 p. 3. BRIGHETTI, G., et. al. Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e c o n s er v ação . REBOUÇAS, A. C.; BRAGA
JR., B. P. F.; TUNDISI, J. G. (organização e coordenação). São Paulo: Escrituras Editora, 1999. 717 p. 4. BUENO, J. C., GUEORGUIEV, M. C. Transp orte hi dro viário – a ex pa ns ão d a m alh a hid ro vi ária p or m eio d a co ns tru ção de ec lu sas em h id relé tr ic as. Infraestrutura
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