AVALIAÇÃO HIDRÁULICA DE UM VERTEDOURO UTILIZANDO MÉTODOS ANALÍTICOS, NUMÉRICOS E EXPERIMENTAIS

Código

XXVI-SBRH1170

Autores

Luisa da Cunha Vieira, ÉRICSON ROJAHN, LUAN MARCOS DA SILVA VIEIRA, Lucas Fontanetti Martins, José Carlos de Melo Bernardino

Tema

G - Engenharia Hidráulica, de Sedimentos e Costeira

Resumo

Vertedouros são estruturas fundamentais para a garantia da segurança hidrológica e hidráulica de barragens. A definição da curva de descarga é um dos principais parâmetros para o dimensionamento e a verificação de vertedouros, sendo fundamental para a análise do comportamento do escoamento em diferentes condições de operação. E a utilização de degraus tem sido amplamente utilizada por sua elevada capacidade de dissipação de energia em situações de escoamento sob grandes declividades. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a curva de descarga e o desempenho hidráulico de um trecho em degraus de um vertedouro de grande porte, considerando a vazão associada à Precipitação Máxima Provável (PMP). A análise foi conduzida por meio de três abordagens complementares: aplicação de equações teóricas (método analítico), modelagem unidimensional com o software HEC-RAS (método numérico) e ensaios em modelo físico reduzido em escala 1:40 (método experimental). Os resultados indicaram que a equação analítica com coeficiente de descarga 1,5 apresentou boa concordância com os dados experimentais. O modelo numérico mostrou sensibilidade à calibração do coeficiente de contração, sendo o valor 0,8 o que melhor representou o comportamento observado. No trecho em degraus, o escoamento ocorreu em regime skimming flow, com altas velocidades, significativa aeração e dissipação de energia superior a 83%. A ocorrência de pressões negativas no pé da escada indica atenção ao risco de cavitação. A integração entre os métodos mostrou-se eficaz para a caracterização hidráulica da estrutura, contribuindo para o aperfeiçoamento de critérios de projeto e segurança em obras hidráulicas.