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DISSIPADORES DE ENERGIA

 

Destinam-se a dissipar a energia do fluxo, reduzindo sua velocidade quer no escoamento através do dispositivo de drenagem, quer no deságüe para o terreno natural, para evitar a erosão.

 

Classificam-se em dissipadores contínuos e dissipadores localizados ( bacias de amortecimento ).

 

 

Os dissipadores contínuos já foram mencionados anteriormente, no estudo das sarjetas de aterro.

 

Bacias de amortecimento ou dissipadores localizados:

 

 

De modo geral são instaladas :

 

Seu projeto deve seguir os projetos-tipo do DNER, e na construção, devem ser seguidas as Especificações de Serviço DEP-ES-D 05-88.

 

Dimensionamento:

Será função da velocidade de escoamento d'água a montante e da altura do fluxo afluente. O ressalto hidráulico na bacia de amortecimento é função do número de Froude (F1). Este número permite o dimensionamento do dispositivo. Quando menor que 1,7, não há necessidade de precauções, pois haverá apenas turbulência na superfície da água. Para o número de Froude entre 1,7 e 2,5, o efeito amortecedor pode ser feito por uma bacia horizontal lisa de concreto entre 4,5 e 9,0m, segundo o BPR. Para número de Froude acima destes, e até 17, devem ser usadas bacias com guarnições, cunhas e dentes, que são deflectores para produzir efeito estabilizador no ressalto.

F1 = V1 . ( g . Y1 ) -1/2

onde :

F1 = número de Froude ;

V1 = velocidade do fluxo afluente à bacia , em m/s ;

g = aceleração da gravidade (9,81 m / s2 ) ;

Y1 = altura do fluxo afluente à bacia, em m .

Para determinar a altura do fluxo (tirante) na saída da bacia de amortecimento, após o fenômeno do ressalto, utilizamos a expressão

 

Y2 = Y1 ( 0,5 . [ 1 + 8 F12 ] 1/2 - 1 ) se 1,7<F1<5,5 * ver observação

A altura (H) da parede da bacia de amortecimento pode ser definida por

 

H = Y’2 + Z

 

onde   Y’2 = Y2 ( 1,10 - F1 / 120 ) e Z = Y’2 / 3

Observação:

Se 5,5<F1<11 , Y’2 =0,85 Y2

Se 11<F1<17, Y’2 = Y2 (100 - F1 2 / 800)

 

Sendo L o comprimento do ressalto hidráulico e C a altura da soleira, podemos considerar ainda, para F1 < 17:

L =11,842 Y2 / F1

C = 0,07 Y2

 

 

Recomenda-se usar "rip-rap" na saída das bacias de amortecimento, saída de bueiros e de outros dispositivos cuja velocidade da água não comprometa seriamente o terreno natural, estendendo o rip-rap até 50 vezes a largura da bacia ou do dispositivo de montante, ou o diâmetro do bueiro, em m. Caso contrário, justifica-se o projeto completa de uma bacia de amortecimento.

 

O diâmetro esférico equivalente das pedras a utilizar no rip-rap pode ser determinado pelo gráfico da seguinte, corrigido pela expressão

Kw = 1,64 k / ( w -1 ),

se o peso específico das pedras for diferente de 2,64 g / cm3, valor para o qual o gráfico foi feito.

onde

Kw = diâmetro da pedra a ser usada, em cm ;

k = diâmetro da pedra , obtido no gráfico, em cm ;

w = peso específico da pedra de diâmetro Kw, em g / cm 3 .