Civil -Aeronáutica - Divisão de Engenharia Civil do ?· Por fim, o trabalho exemplifica o cálculo…

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

INSTITUTO TECNOLGICO DE

Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio

Trabalho de Graduao

Civil

INSTITUTO TECNOLGICO DE AERONUTICA

Joice Faria Amaral

Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio Claro

Trabalho de Graduao 2010

Civil-Aeronutica

ERONUTICA

Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio

Aeronutica

556.06

Joice Faria Amaral

Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio Claro

Orientadora Prof. Dr ria Fernandes Vendrame

Diviso de Engenharia Civil

SO JOS DOS CAMPOS

INSTITUTO TECNOLGICO DE AERONUTICA

2010

Dados Internacionais de Catalogao-na-Publicao (CIP) Diviso de Informao e Documentao

Amaral, Joice Faria Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio Claro/ Joice Faria Amaral. So Jos dos Campos, 2010. 98f. Trabalho de Graduao Diviso de Engenharia Civil Instituto Tecnolgico de Aeronutica, 2010. Orientadora: Prof. Dr ria Fernandes Vendrame. 1. Transporte de sedimento. 2. Curva-chave 3. Frmula de yang para areias. I. Departamento de Cincia e Tecnologia Aeroespacial. Instituto Tecnolgico de Aeronutica. Diviso de Engenharia Civil. II. Ttulo

REFERNCIA BIBLIOGRFICA AMARAL, Joice Faria. Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio Claro. 2010. 98 folhas. Trabalho de Concluso de Curso. (Graduao) Instituto Tecnolgico de Aeronutica, So Jos dos Campos. CESSO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Joice Faria Amaral TTULO DO TRABALHO: Anlise do Transporte de Sedimentos na Bacia do Rio. TIPO DO TRABALHO/ANO: Graduao / 2010 concedida ao Instituto Tecnolgico de Aeronutica permisso para reproduzir cpias deste trabalho de graduao e para emprestar ou vender cpias somente para propsitos acadmicos e cientficos. O autor reserva outros direitos de publicao e nenhuma parte desta monografia de graduao pode ser reproduzida sem a autorizao do autor.

1

AGRADECIMENTOS

minha relatora Nadiane Smaha Kruk e principalmente minha orientadora ria

Fernandes Vendrame por todo apoio dado nesse trabalho.

Aos meus amigos da turma CIVIL-10 que acompanharam cada obstculo sempre

torcendo pela minha vitria, em especial, ao Franco.

s minhas amigas da turma ITA-09 e T-10, Maria Claudia e ao Bruno Viana que

acompanharam todo meu trajeto no ITA mesmo depois de formados.

minha famlia, em especial, minha av, que sempre me incentivou a ingressar no

ITA desde muito nova.

Ao meu companheiro na difcil reta final desse curso de graduao.

2

RESUMO

O transporte de sedimentos na bacia do Rio Claro interfere na vida da populao

na regio do litoral norte paulista. O estudo da descarga slida no Rio Claro possui

grande utilidade em programas que visam evitar os problemas causados por descargas

slidas excessivas.

Em contribuio a esse estudo, no trabalho apresentado foi determinada a funo

que descreve a descarga slida de material de leito a partir da utilizao do mtodo

indireto de clculo desenvolvido por Yang (1973) para areias.

Alm disso, foi determinada a curva-chave para a seo do Rio Claro em estudo

e avaliado qualitativamente a relao das ocorrncias de chuvas com as alteraes do

nvel do Rio Claro.

Para realizao do trabalho foi feita uma ampla reviso bibliogrfica sobre

tpicos relacionados sedimentologia.

Por fim, o trabalho exemplifica o clculo da descarga slida total para dados

coletados no dia 31 de maro de 2009 no Rio Claro.

Palavras-chave: transporte de sedimento, curva-chave, frmula de Yang para areias.

3

ABSTRACT

The sediment transportation in Claro River Basin interferes in the life of the

people living at north Coast of So Paulo. The solid discharge study in Claro River has

a great utility in programs that aim avoid the problems caused by excessive solid

discharges.

In addition to this study, in the presented work it was determined the function

that describes de solid discharge of ground material using the indirect calculus

developed by Yang (1973) for sands.

Besides that, it was determined the flow curve for the studied Claro River

section and qualitatively evaluated the relation between the rain occurrence and the

level alterations in Claro River.

To conduct the study it was done a comprehensive literature review on topics

related to sedimentology.

Finally, the work exemplifies the total solid discharge calculation for data

collected at March 31st, 2010 at Claro River.

Key words: sediment transportation, key-curve, Yang formula for sands.

4

LISTA DE FIGURAS

Figura 1-Localizao da bacia do rio Claro.................................................................... 13

Figura 2-Bancos de assoreamento no baixo rio Claro-Fonte:ria Vendrame. ................ 14

Figura 3-Eroso nas margens do rio claro. Fonte ria Vendrame. .................................. 15

Figura 4-Pequeno porto assoreado na foz do rio Juqueriquer. Fonte: ria Vendrame .. 16

Figura 5-Captao no baixo Rio Claro ........................................................................... 17

Figura 6-Captao de gua no Alto Rio Claro. Fonte: ria Vendrame ........................... 17

Figura 7-distribuio dos sedimentos ao longo da bacia hidrolgica (Carvalho, 2008) 21

Figura 8-diagrama da distribuio da velocidade e da concentrao na seo transversal

de um rio (Carvalho, 2008)............................................................................................. 22

Figura 9-Distribuio de materiais diferentes ao longo da profundidade do rio

(Carvalho, 1994). ............................................................................................................ 23

Figura 10-Eroso por remoo em massa. Fonte: Carlos Nunes da Costa. .................... 25

Figura 11-Grfico da descarga slida em suspenso para uma vertical. ........................ 26

Figura 12-Grfico para clculo da descarga slida em suspenso na seo transversal

amostrada. ....................................................................................................................... 27

Figura 13-Valores de x em funo de Ks (D65) (USBR, 1955) .................................... 35

Figura 14-Grfico de determinao da porcentagem de fluxo amostrado A' (USBR,

1955). .............................................................................................................................. 36

Figura 15-Grfico de obteno de x em funo de (USBR,1955). ........................... 37

Figura 16-Multiplicadores para o clculo dos Zs para cada granulometria a partir do Z

de referncia (USBR, 1955). .......................................................................................... 39

Figura 17-Relao aproximada de Z' para a razo da descarga slida em suspenso na

zona amostrada para a descarga slida de arrasto (Colby & Hubbell, 1961, Simons &

Senturk, 1977) ................................................................................................................ 40

Figura 18-Expresso de I' (USBR, 1955, Colby e Hubbell, 1961). ................................ 42

Figura 19-Expresso de J e J (USBR, 1955, Colby e Hubbell, 1961) .......................... 43

Figura 20- Expresso de -J2 (USBR, 1955, Colby & Hubbell, 1961) ........................... 44

Figura 21-Expresso de I'' ( USBR, 1955, Colby & Hubbell , 1961)............................. 45

Figura 22- Amostrador de gua ISCO Srie 6712 full size. Fonte: ISCO, 2004 ........... 59

Figura 23-Possibilidades de coletas de amostras. Fonte : ISCO, 2004. ......................... 60

Figura 24- Amostrador Liquiport 2000. Fonte: Hobeco, 2006. ..................................... 61

5

Figura 25-Mapa sem escala da pluviosidade na regio da bacia do Rio Claro. Fonte:

Andrade, 2009. ............................................................................................................... 64

Figura 26-Mapa de vegetao. Fonte: Andrade (2009). ................................................. 65

Figura 27-Mapa pedolgico da Bacia do Rio Claro. Fonte Modificada de Andrade 2009.

........................................................................................................................................ 66

Figura 28-Extrapolao pelo mtodo de Stevens. Fonte: Sefione, 2002. ....................... 69

Figura 33-Localizao do ponto de coleta. ..................................................................... 80

Figura 34-Mapa de declividade da Bacia do Rio Claro. Fonte: Andrade (2009). .......... 81

Figura 35-fotografia da PCD do CPTEC no Rio Claro. ................................................. 82

Figura 36-Batimetria seo 2. ......................................................................................... 83

Figura 37-Entrada de dados para clculo da descarga slida total pelo mtodo de

Einstein. .......................................................................................................................... 84

Figura 38-Dados da distribuio granulomtrica do material do leito e em suspenso. 85

Figura 39-Resultado da aplicao do mtodo modificado de Einstein. ......................... 87

6

LISTA DE TABELAS

Tabela 2