Influência da rugosidade das planícies de inundação na capacidade de vazão de rios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de construçãoEm condições normais, os rios e ribeiras apresentam escoamento somente no seu leito principal com uma secção transversal simples. No entanto, quer por motivos naturais, quer por intervenção humana, podem surgir condições que levam ao transbordo do leito principal, havendo inundação das planícies de inundação, ou, leitos de cheia. Desta forma, passa a existir um escoamento em secção composta, que impõe novos condicionalismos à capacidade de vazão dos rios. Estas novas propriedades de escoamento estão relacionadas com as diferentes alturas de água e com as características do fundo, de cada leito, que resultam em diferentes velocidades de escoamento, tornando a estrutura do escoamento complexa, gerando trocas de massa e de quantidade de movimento entre subsecções do canal. Apesar de grande parte dos estudos realizados nesta área considerarem condições de regime uniforme, tais condições são raras na natureza. De facto, o escoamento em cursos de água realiza-se usualmente em regime não uniforme. Na presente dissertação estudaram-se experimentalmente diversos regimes não uniformes que resultaram da subalimentação ou sobrealimentação dos leitos de cheia, relativamente às condições de regime uniforme. Para além disso, as planícies de inundação encontram-se por vezes cobertas por vários tipos de vegetação, que podem modificar as condições do escoamento. Sendo assim, a rugosidade imposta por essa vegetação é simulada, neste caso, recorrendo a panos de relva sintética, implementados num canal prismático experimental com secção composta. Nas condições referidas, o escoamento apresenta vários comportamentos e fenómenos, que ainda não se encontram bem identificados e definidos, tal como transferência de quantidade de movimento entre os dois leitos e correntes secundárias, decorrentes da diferença de velocidades e verificada entre os dois leitos na zona onde se cruzam (i.e. interface). Pretende-se com este trabalho experimental recolher dados de velocidades, alturas de água e tensões tangenciais, passando depois a analisá-los e compará-los para diferentes alturas relativas de água, leitos de cheia com e sem rugosidade, bem como para diversos regimes de escoamento, uniformes e não uniformes.Fundação para a Ciência e Tecnologia - projecto PTDC/ECM/70652/200