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Início :: Hidrovia do Tapajós
Características
Projeto Executivo Tapajós
Região das Cachoeiras (Concepção Antiga)
Região das Cachoeiras (Concepção Nova)
Critérios e Parâmetros de Projeto
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Características
- O Futuro sobre as Águas
Poucas são as regiões do Brasil que têm o privilégio de descortinar horizontes tão favoráveis ao desenvolvimento sócio-econômico, fundamentado na mais concreta e viável estrada natural - "hidrovia". A hidrovia Tapajós-Teles Pires dá essa perspectiva, como saída da fronteira agrícola das regiões norte e nordeste do Mato Grosso e centro-sul do Pará.
A hidrovia do Tapajós-Teles Pires pode ser considerada uma importante opção de implementação do comércio exterior, com sensíveis reflexos para geração de empregos e surgimento de novos empreendimentos. O rio Tapajós, afluente da margem direita do rio Amazonas, tem 851 Km de extensão até a confluência dos rios Teles Pires e Juruena. Sua foz, junto a cidade de Santarém, está a cerca de 950 Km de Belém e 750 Km de Manaus.
A hidrovia, além proporcionar inúmeros benefícios regionais, será peça fundamental na consolidação da grande infra-estrutura para tornar o Mato Grosso e parte do Centro - Oeste nos "celeiros mundiais" da produção de grãos. O prazo de execução das obras necessárias à consolidação da via navegável e implantação da navegação comercial é de cerca de 36 (trinta e seis) meses.
- Um empreendimento da Natureza
O rio é uma realização notável da natureza, onde se desenvolve um processo contínuo de geração de riqueza e recriação da vida. O Brasil começa a tomar consciência desse enorme potencial de desenvolvimento. E cabe às regiões contempladas com esse patrimônio natural explorá-lo como via de transporte, de forma planejada, em comunhão com a preservação ambiental, respeitando a grandeza da floresta amazônica e sua biodiversidade.
A hidrovia Tapajós-Teles Pires é hoje objeto de reflexão e de estudos por parte de Organismos Governamentais e de meios empresariais, por conjugar uma perspectiva de desenvolvimento regional e do comércio exterior, com baixo custo, segurança e eficiência e, ainda, em harmonia com a natureza.
- Hidrovia x Rodovia x Ferrovia
A análise dos aspectos favoráveis do transporte hidroviário tem sempre como referenciais os custos dos transportes rodoviário e ferroviário. Alia-se a esses aspectos o fato de que a hidrovia gera um grande número de empregos e tem uma manutenção muito mais barata, aumentando sensivelmente a sua atratividade como via de transporte.
- Hidrovia: Uma alternativa Natural
A malha hidroviária brasileira, de rios catalogados pelos organismos governamentais com possibilidade de navegação, a curto prazo, alcança a surpreendente marca de cerca de 25 mil Km de extensão. Esta rede, devidamente adaptada , não encontrará concorrente como meio de transporte mais barato do país.
Os estudos realizados demonstraram que o custo médio de transporte pela hidrovia Tapajós-Teles Pires, entre a região de cachoeira Rasteira, MT e Santarém, PA, é de cerca de R$ 10,20 / t, permitindo projetar uma economia acumulada no custo de transporte equivalente a R$ 158.755.000 nos primeiros 6 anos de operação da via. Considerando-se que a estimativa global de custos para tornar os rios Tapajós e Teles Pires navegáveis, da sua foz até a região de cachoeira Rasteira (1043 Km), é da ordem R$ 148.541.755,00 (set./97), desta forma, a economia de fretes gerada, será suficiente para pagar integralmente o custo de implantação da hidrovia neste período, o que atesta a viabilidade econômica do empreendimento.
- Área de Influência
O corredor de transportes da hidrovia Tapajós-Teles Pires é de fundamental importância para o escoamento dos grãos produzidos na região norte do estado de Mato Grosso, divisa com os estados do Pará e Amazonas e Centro-Oeste brasileiro. A análise dos custos de transporte entre o corredor a ser criado pela hidrovia e outras alternativas de saída para os grãos produzidos na área de influência, mostrou que as economias são relevantes, variando da ordem de R$ 5,00/t até R$ 37,00/t conforme o município e as distâncias de transporte até os portos de embarque.
A área de influência para grãos é da ordem de 800.000 Km2, abrangendo no estado do MATO GROSSO: Alta Floresta, Apiacás, Aripuanã, Cana Brava do Norte, Carlinda, Castanheira, Cláudia, Colíder, Cotiguaçu, Feliz Natal, Guarantã do Norte, Itaúba, Juara, Juína, Lucas do Rio Verde, Marcelândia, Matupá, Nova Bandeirantes, Nova Canaã do Norte, Nova Guarita, Nova Monte Verde, Nova Mutum, Nova Ubiratan, Novo Horizonte do Norte, Novo Mundo, Paranaíta, Paranatinga, Peixoto de Azevedo, Porto dos Gaúchos, Santa Carmem, Sinop, Sorriso, Tabaporã, Terra Nova do Norte, Tapurá, União do Sul e Vera. No estado do PARÁ: Itaituba, Santarém, Juruti, Aveiro, Rurópolis, Uruará, Medicilândia e Altamira.
- Navegabilidade
O baixo Tapajós é francamente navegável numa extensão de cerca de 345 Km, ou seja, no trecho compreendido entre Santarém, PA e São Luís do Tapajós, PA, neste estirão navegam, sem maiores dificuldades, em qualquer época do ano, comboios de empurra com grande capacidade de carga.
Entre São Luís do Tapajós, PA e Buburé, PA, tem-se a região das corredeiras de São Luís, onde o rio Tapajós, em cerca de 28 Km, encontra-se encachoeirado.
A montante de Buburé, próximo à foz do rio Jamanxim, principal afluente da margem direita do Tapajós, há um trecho de 170 Km em boas condições de navegabilidade. No trecho seguinte, de aproximadamente 50 Km, há um estirão com várias corredeiras até a cachoeira de Mangabalzinho.
Os 147 Km seguintes, que incluem a cidade de Jacareacanga, têm condições razoáveis de navegação até a cachoeira do Chacorão, que será vencida através de obras em corrente livre. A montante das corredeiras do Chacorão até a foz do rio Teles Pires, há um estirão de aproximadamente 111km, com pequenos afloramentos rochosos que serão vencidos com pequenos derrocamentos.
No trecho final até cachoeira Rasteira, com cerca de 192km, serão necessárias, apenas, dragagens para tornar este trecho francamente navegável.
A única rodovia que atinge o rio Tapajós é a BR-230 (Transamazônica) que cruza o curso d'água em Itaituba. De importância para a região, além da Transamazônica, há a rodovia BR-163 (Cuiabá - Santarém) em estado precário de tráfego no estado do Pará e as rodovias de Mato Grosso, que cruzam a parte superior da bacia contribuinte do rio Tapajós a montante da confluência dos seus formadores. Estas vias têm particular interesse porque direcionam à hidrovia as cargas provenientes da rica zona agrícola do norte do Mato Grosso e Centro - Oeste do País.
- Obras que serão Realizadas
No baixo Tapajós, entre Santarém, PA e São Luís do Tapajós, PA, numa extensão de 345 km, não haverá necessidade da execução de obras de dragagem e de derrocamento, precisando, apenas, da implantação de balizamento do canal de navegação.
O trecho das corredeiras de São Luís do Tapajós, em uma extensão de cerca de 28 Km, o rio Tapajós terá navegabilidade plena atingida através da construção de um canal, onde parte do leito do rio, ao longo do canal das Cruzes, será aproveitado, sendo, ainda, necessária a execução de serviços de derrocamento e de construção de eclusa para transposição do desnível existente nesse trecho.
No médio Tapajós, entre Buburé, PA e Jacareacanga, PA, numa extensão de 268 km, a navegação será em corrente livre, sendo necessário, apenas, a execução de obras de dragagem e de derrocamento e, ainda, a implantação do balizamento da via.
No alto Tapajós, entre Jacareacanga, PA e a confluência com os rios Teles Pires e Juruena, numa extensão de 196 km, a navegação será, também, em corrente livre, sendo necessário, apenas, a execução de obras de dragagem e de derrocamento e, ainda, a implantação do balizamento da via.
No baixo Teles Pires, entre a confluência com os rios Teles Pires e Juruena e cachoeira Rasteira, numa extensão de 185 km, a navegação será, também, em corrente livre, sendo necessário, apenas, a execução de obras de dragagem e a implantação do balizamento da via. Neste trecho, deverá ser implantado um terminal rodo-hidroviário na região da cachoeira Rasteira para embarque de grãos.
QUADRO 01
TRECHOS VOLUME (m³)
Buburé - Jacareacanga
DRAGAGEM 138.800
DERROCAMENTO 484.009
Jacareacanga - Confluência
DRAGAGEM 85.900
DERROCAMENTO 245.362
Confluência - cachoeira Rasteira
DRAGAGEM 1.034.036
QUADRO 02
Setembro de 1997
TRECHO VALOR (R$)
BAIXO TAPAJÓS (345 Km)
DRAGAGENS 0,00
DERROCAMENTOS 0,00
CUSTO 0,00
TRECHO DAS CORREDEIRAS DE SÃO LUÍS DO TAPAJÓS (28Km)
ESCAVAÇÃO DO CANAL
DIQUES DE PROTEÇÃO E ECLUSA
CUSTO 91.000.000,00
MÉDIO TAPAJÓS (Buburé - Jacareacanga) (268 Km)
DRAGAGENS 843.892,00
DERROCAMENTOS 31.026.067,00
CUSTO 31.869.959,00
ALTO TAPAJÓS (Jacareacanga - Confluência) (196 Km)
DRAGAGENS 695.802,00
DERROCAMENTOS 15.723.880,00
CUSTO 16.419.682,00
BAIXO TELES - PIRES (185 Km)
DRAGAGENS 4.261.056,00
DERROCAMENTOS 0,00
CUSTO 4.261.056,00
CUSTO TOTAL
CUSTO TOTAL DAS OBRAS 143.550.697,00
FISCALIZAÇÃO DAS OBRAS EM CORRENTE LIVRE 4.991.058,00
CUSTO TOTAL 148.541.755,00
Projeto Executivo
- Objetivo
O projeto executivo de dragagem, derrocamento e balizamento dos rios Tapajós e Teles Pires, no trecho compreendido entre Santarém, PA e cachoeira Rasteira, MT, consistiu na realização de levantamentos, análises e avaliações necessárias para identificar os trechos que requeiram dragagem e derrocamento; no fornecimento de seus respectivos volumes e estimativas de custo; na determinação de processos, equipamentos e equipe técnica necessários à perfeita execução dos serviços para cada trecho; bem como na indicação de áreas de depósito nas margens para o material removido e estabelecimento do sistema de balizamento fixo e flutuante, com a quantificação e a localização das bóias e balizas necessárias, de sorte a permitir a implantação da navegação comercial no trecho.
- Introdução
O rio Tapajós que se estende desde a confluência de seus formadores - rios Teles Pires e Juruena - no ponto de divisa entre os estados do Pará, Amazonas e Mato Grosso até a sua foz no rio Amazonas, nas proximidades da cidade de Santarém, apresenta uma extensão de aproximadamente 851 km e compreende, em relação às condições naturais de navegabilidade, dois trechos distintos, o baixo e o médio Tapajós. Além desses dois trechos, existe também o trecho denominado alto Tapajós, considerado como sendo constituído por um de seus formadores, possivelmente o rio Juruena, até a confluência com o rio Arinos, e deste até as suas nascentes.
Para a implantação em caráter definitivo da navegação fluvial nos rios Tapajós e Teles Pires, é de fundamental importância a definição e a caracterização das obras que deverão ser realizadas, assim como do balizamento que deverá ser implantado ao longo do trecho em tese, de maneira a garantir a navegação plena de um comboio de formação R-2-2, composto por um empurrador e quatro chatas, com calado de 1.50m, em 75% do ano médio (com período de recorrência de 2 anos) em um canal de 30.00m de largura na sua base.
- Convênios e Contratos
Foi firmado, em 08 de novembro de 1996, o Contrato de Prestação de Serviços (Contrato AHIMOR No 96/003/00) entre a Administração das Hidrovias da Amazônia Oriental - AHIMOR e a INTERNAVE Engenharia S/C Ltda, cujo objetivo foi a execução do projeto executivo de dragagem, derrocamento e balizamento do canal navegável dos rios Tapajós e Teles Pires no trecho compreendido entre Itaituba e Cachoeira da Rasteira, que consistiu na realização de levantamentos, análises e avaliações necessárias para identificar os trechos que requeriam dragagem e derrocamento; fornecimento de seus respectivos volumes e estimativas de custo; determinação dos processos, equipamentos e equipe técnica necessários à execução dos serviços para cada trecho; bem como a indicação das áreas de depósito nas margens para o material removido e estabelecer o sistema de balizamento fixo e flutuante, com a quantificação e localização das bóias e balizas necessárias, de sorte a permitir a implantação da navegação comercial no trecho.
Para o acompanhamento técnico - científico e fiscalização do referido contrato foi assinado, em 05 de maio de 1997, o Vigésimo Quinto Termo Aditivo ao Convênio de Cooperação Técnico-Científica (Convênio No 025.00/97 - CDP/AHIMOR/UFPA/FADESP - Projeto Executivo Tapajós/Teles Pires), celebrado entre a Companhia Docas do Pará - CDP, a Administração das Hidrovias da Amazônia Oriental - AHIMOR, a Universidade Federal do Pará - UFPA e a Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa - FADESP.
- Estudos Hidrológicos
Um dos fatores mais importantes, do ponto de vista da navegabilidade, são os níveis d'água de referência que definem as profundidades disponíveis. Deste modo, os estudos hidrológicos dos rios Tapajós e Teles Pires tiveram por objetivo básico determinar os níveis d'água de referência entre Santarém, PA e cachoeira Rasteira, MT, assim como, determinar as bases para o cálculo das reduções de sondagens a serem aplicadas às profundidades medidas nos levantamentos batimétricos, de forma a reduzi-las aos níveis de referência e, de um modo mais amplo, definir o regime hidrológico dos rios, tendo em vista os problemas de navegação.
Foram analisadas as séries históricas das observações diárias dos níveis de água dos postos limnimétricos existentes ao longo dos rios, no trecho em estudo, e de outros localizados a montante do mesmo.
Com objetivo de obter um maior número de dados, foi realizado um levantamento de todos os postos limnimétricos da bacia do rio Tapajós e uma análise das medições obtidas nos postos limnimétricos existentes no trecho em estudo. Foram determinadas as persistências anuais dos níveis de água médios diários para os anos de observações completas, nos 10 postos limnimétricos com maiores períodos de observações, para o período básico considerado(1973 a 1989). Essas persistências são correspondentes a 1%, 10%, 25%, 50%, 75% e 90% de cada ano.
Os valores obtidos para os níveis d'água de referência, correspondentes ao nível de água igualado ou ultrapassado em 75% do ano médio com período de recorrência de 2 anos.
PERSISTÊNCIAS ANUAIS
Posto de Santarém - Rio Tapajós Posto de Fortaleza - Rio Tapajós
Posto de Itaituba - Rio Tapajós Posto de jusante da Barra do São Manuel - Rio Tapajós
Posto de Bela Vista - Rio Tapajós Posto de Três Marias - Rio Teles Pires
Posto de Acará - Rio Tapajós Posto de Mineração São Benedito - Rio Teles Pires
Posto de Jatobá - Rio Tapajós Posto de jusante foz Rio Peixoto Azevedo - Rio Teles Pires
- Condições de Navegabilidade
Os trabalhos realizados envolveram a coleta de dados, através de levantamentos topobatimétricos; os estudos hidrológicos e os estudos geológicos necessários para a elaboração dos projetos de dragagens e de derrocamentos, tendo em vista o melhoramento, em corrente livre, de toda a hidrovia Tapajós - Teles Pires, com exceção do trecho correspondente às corredeiras de São Luís do Tapajós (28 Km), onde foram contratados estudos específicos visando a transposição do desnível por um canal eclusado.
Devido à grande extensão da hidrovia e ao fato da região possuir características bastante diversificadas, houve a necessidade de dividir o estudo em trechos, para efeito de simplificação dos trabalhos.
Os obstáculos representados pelas cachoeiras do baixo Tapajós (São Luís) e do médio Tapajós (Chacorão) delimitam três trechos de navegação, praticamente isolados entre si.
Apesar destes obstáculos não serem intransponíveis em águas altas, eles interrompem o tráfego normal de cargas e são apenas vencidos por embarcações sem carga no deslocamento, para se fixarem permanentemente nos trechos de montante.
O trecho inferior ou seja, a jusante de São Luís do Tapajós, tem excelentes condições de navegabilidade, possibilitando o tráfego, em qualquer época, de embarcações com mais de 2,5m de calado. Mesmo embarcações marítimas, de calado bem maior, podem adentrar o trecho em águas altas.
Entre as cachoeiras de São Luís do Tapajós e a confluência dos rios Teles Pires e Juruena, origem do Tapajós, apenas dois obstáculos deverão ser transpostos, isto é, a própria corredeira de São Luís do Tapajós e a corredeira do Chacorão, sendo o restante do trecho transposto em corrente livre.
No baixo Teles Pires, trecho superior da hidrovia, o leito é predominantemente arenoso e há menores riscos para a navegação. As profundidades, porém, são muito reduzidas nos numerosos bancos de areia que atravessam o rio. Mais raras são ainda as embarcações que aí trafegam, devido sobretudo às longas distâncias que as separam dos centros abastecedores de mantimentos e combustíveis.
- Características da Via
O objetivo dos projetos elaborados foi garantir um tráfego seguro e contínuo de comboios de empurra de médio porte durante um período de tempo estabelecido com base em probabilidades de ocorrência de níveis de água, através da abertura, no leito dos rios, de canais aprofundados por dragagem ou por derrocamento.
Tal projeto visa garantir o tráfego do comboio-tipo durante 75% (9 meses) de um ano médio, definido estatisticamente como o que ocorre um ano sim, um ano não (período de recorrência de 2 anos).
Para o dimensionamento das obras de melhoramento foi adotada, um comboio de empurra com 4 chatas e um empurrador, duas a duas, caracterizados conforme o Quadro-I.
Para atender o tráfego do comboio-tipo indicado, os canais de navegação foram projetados com as seguintes dimensões:
CANAIS DE NAVEGAÇÃO
Canal de Dragagem Canal de Derrocamento
Largura do Fundo:
30 m, para os trechos sem cruzamento;
70 m, para os trechos com cruzamento.
Profundidades mínimas (relativas aos níveis d'água de referência, para 75% do ano médio, com período de recorrência de 2 anos)
1,8 m nos leitos de areia;
2,0 m nos leitos rochosos.
Taludes das seções transversais:
canais a serem dragados 1:7 (V:H);
canais a serem derrocados 2:3 (V:H).
Raios de curvatura mínimos:
sem sobrelargura, 1.400 m;
com sobrelargura, 700 m.
Tangentes mínimas: 140 m.
- Obras Previstas
Para efeito de projeto, de acordo com as especificações contratuais, os rios Tapajós e Teles Pires foram subdivididos em trechos, quais sejam:
TRECHO - 1 TRECHO - 2 TRECHO - 3 TRECHO - 4
RIOTAPAJÓS Santarém até São Luís do Tapajós Buburé até Jacareacanga Jacareacanga até a confluência dos rios Teles Pires e Juruena -
RIO TELES-PIRES - - - confluência com o Juruena até as proximidades da cachoeira Rasteira
Trecho: Santarém - São Luís do Tapajós (km 0 ao km 345)
Neste trecho não haverá necessidade da realização de dragagens e de derrocamentos. Os dois passos localizados no baixo Tapajós, Passo Itapaiuna (km 125) e Nazaré (km 255) não necessitarão de dragagem nem mesmo para garantir um calado de 2,5 m em 90% do ano seco de período de recorrência de 10 anos.
Trecho: Buburé - Jacareacanga (km 373 ao km 658)
Neste trecho haverá necessidade de desobstruir 02 (dois) passos de areia e 32 pedrais.
O material a ser dragado é areia fina e média, com diâmetro médio de 0,43 mm. As rochas a serem derrocadas são de origem granítica de grande dureza, necessitando de explosivos para seu desmonte.
Todos os bota-fora foram previstos no leito do rio Tapajós em fossas profundas que poderão ser preenchidas sem nenhuma influência no canal de navegação e, com poucas possibilidades de retorno aos canais escavados.
Trecho: Jacareacanga - confluência dos rios Teles Pires-Juruena (km 658 ao km 851)
Neste trecho de 193 km, haverá necessidade de melhorar três passos de areia e 10 pedrais.
O material arenoso a ser dragado é também constituído por areia, de granulometria fina a média, com diâmetro médio de 0,42 mm. As rochas encontradas neste trecho superior do rio Tapajós são também graníticas, de grande dureza, com alguns arenitos pouco friáveis, que deverão, como as rochas graníticas, ser desagregados por explosivos nos trabalhos de derrocamento.
Da mesma forma que no trecho entre Buburé-Jacareacanga, os bota-fora dos materiais removidos deverão ser feitos no leito do próprio rio, em locais convenientes.
Trecho: confluência dos rios Teles Pires e Juruena à ilha Marengo, nas proximidades da cachoeira Rasteira (Km 851 ao 1043)
Esse trecho corresponde ao rio Teles Pires, em uma extensão de 150 km. A via navegável neste trecho apresenta condições distintas dos demais trechos da hidrovia sendo o leito do rio predominantemente arenoso. Deverão ser desobstruídos 7 passos, até ser atingido o pedral que inclui a chamada cachoeira Rasteira.
Os locais de bota-fora do material dragado foram escolhidos no próprio leito do rio Teles Pires, em áreas convenientes, para que não haja retorno aos canais aprofundados.
- Projeto Executivo de Balizamento
O Projeto Executivo de balizamento da hidrovia Tapajós - Teles Pires foi elaborado conforme o estabelecido no Contrato em questão e, ainda, de acordo com o disposto no Art. 99 do Capítulo VII - Das Disposições Transitórias - do Regulamento de Sinalização Náutica da Diretoria de Hidrografia e Navegação - DHN do Ministério da Marinha do Brasil, aprovado pela PORTARIA no 0019 de 27 de abril de 1998 que revogou a PORTARIA no 0012 de 27 de fevereiro de 1997, adotando as metodologias e os sinais náuticos de auxílio à navegação, fixos ou flutuantes, constantes no citado regulamento, destinados a garantir uma navegação segura, fácil e econômica.
A via navegável, na sua maior parte correndo em leito rochoso, terá que ser balizada predominantemente por sinais flutuantes (bóias) já que as balizas de margem, sobretudo em rios com as larguras que apresentam os rios Tapajós e Teles Pires, dificilmente permitem definir com suficiente rigor a rota de segurança. Por outro lado a largura de 30 m, estabelecida para os canais a serem derrocados é relativamente estreita para os comboios com boca de 16 m sendo necessário delimitar bem os canais no leito do rio por várias bóias para garantir que as embarcações não corram riscos de choques contra as margens rochosas.
Os sinais do balizamento definitivo projetado estão caracterizados e correspondem a uma média de 1,55 sinais (bóias e balizas) por quilômetro de via navegável.
- Custos das Obras
Dragagens e Derrocamentos
As obras de dragagem e derrocamento a serem executadas nos 4 trechos da hidrovia Tapajós - Teles Pires, para serem realizadas em curto prazo, deverão ser atacadas concomitantemente em várias frentes de trabalho. Os custos de instalação serão elevados devido às dificuldades de acesso e abastecimento às áreas onde serão realizadas, pois são pouco povoadas e praticamente desprovidas de meios de comunicação e de transportes terrestres. Os custos unitários determinados levaram em conta as condições locais em que os trabalhos deverão ser realizados e também os volumes dos derrocamentos e dragagens previstas, que possibilitam o emprego de equipamentos de grande porte e de alta eficiência.
Foram determinados os seguintes custos unitários:
Serviços de Dragagem R$ 2,80 /m3
Serviços de Derrocamento R$ 62,78 /m3
As seguintes taxas de instalação (por equipe):
Serviços de Dragagem R$ 455.252,00 / por equipe
Serviços de Derrocamento R$ 319.991,00 / por equipe
Os custos totais dos trabalhos de dragagem e derrocamento, por trecho da hidrovia, dentro destas hipóteses determinadas no projeto.
- Balizamento definitivo
Para o balizamento foram calculados os seguintes custos unitários de fornecimento e implantação de bóias e balizas de margem.
Custo por bóias implantadas R$ 1.662,22
Custo por baliza de margem implantada R$ 416,64
Considerou-se que uma única equipe poderá realizar todos os trabalhos de implantação do balizamento; porém, este só deverá ser feito após a conclusão das obras de dragagem e derrocamento.
Alternativa anteriores estudadas (alternativa escolhida)
- Introdução
Todas as alternativas analisadas nesta fase, partiram do princípio de que, no trecho de montante, entre Buburé e Uruá, dada a menor declividade da linha d'água, no percurso da embarcação será feito um canal escavado no próprio leito rochoso, e que, no trecho de jusante, um pequeno derrocamento em frente a Vila de São Luís do Tapajós as embarcações podem atingir as proximidades da régua da Fazenda Bela Vista. O trecho mais crítico se concentra, então, entre a Fazenda Bela Vista e a Cachoeira do Uruá, onde os estudos mostram que a declividade é bem mais acentuada.
Em todos os trabalhos não se avaliou o derrocamento em frente a São Luís, visto que o mesmo fará parte dos projetos de dragagens e derrocamentos do rio Tapajós em contratação pela AHIMOR.
No trecho mais crítico (Uruá a Bela Vista), onde se encontra o maior desnível, procurou-se implantar uma a duas eclusas de transposição, garantindo-se o acesso a mesma quer por um canal a montante e/ou a jusante.
As alternativas inicialmente estudadas através do convênio AHIMOR/UFPA/FADESP estão propostas no relatório intitulado "Sistema de Transposição de Desnível da Região das Cachoeiras na Hidrovia do Rio Tapajós" 2º Relatório de janeiro de 1996.
Neste relatório são apresentadas duas alternativas pela margem esquerda e 12 traçados alternativos pela margem direita.
As duas alternativas pela margem esquerda se mostraram inviáveis pelo considerável volume a ser escavado. Em princípio estas alternativas foram traçadas aproveitando-se uma "sela" existente no terreno entre o final do lago do Uruá e um ponto em frente a Fazenda Bela Vista.
A primeira alternativa, mais longa, desembocava mais a jusante, evitando-se a chamada corredeira dos Cabanos, impraticável mesmo por pequenas embarcações; enquanto que a segunda, mais curta, desembocava a montante desta corredeira, onde se fazia necessária a realização de trabalhos de derrocamento.
Ambas as soluções conduziram a volumes de escavação bastante elevados em relação às alternativas propostas pela margem direita, além da dificuldade de acesso por montante, visto que as embarcações teriam que superar a cachoeira do Uruá além do lago do Uruá, que é bastante raso e pedregoso.
As alternativas propostas pela margem direita mostraram-se, em princípio, mais atrativas, pois seriam implantadas junto à margem, aproveitando-se os diversos canais existentes, uma vez que a margem direita é bastante acidentada.
As 12 (doze) alternativas estudadas foram reunidas em quatro grandes grupos:
Alternativas do grupo 1: utilizam o canal as Cruzes para o emboque do extremo de montante, que é o canal mais próximo da margem direita;
Alternativa do grupo 2: utilizam o canal do Apuí para o emboque de montante;
Alternativa do grupo 3: utilizam o canal Novo como emboque de montante;
Alternativa do grupo 4: utilizam o canal do Inferno como emboque de montante.
Alternativas do grupo 1
Neste grupo foram analisadas 5 (cinco) alternativas
Alternativa 1.1: Seu traçado aproveita praticamente todo o percurso natural do canal das Cruzes e em seguida utiliza um trecho da margem direita, praticamente coincidente com o atual eixo da estrada São Luís - Pimenta. O seu emboque de jusante se situa nas proximidades da cachoeira do Papagaio.
Alternativa 1.2: Consiste numa variação da alternativa 1.1, procurando-se aproveitar ainda o canal natural a jusante do Furo da Pedreira. Este traçado apresenta várias vantagens da alternativa 1.1, por utilizar o Canal das Cruzes e estar localizado nas proximidades da margem direita, diminuindo, desta forma, os volumes de escavação.
Alternativa 1.3:Consiste em uma variação da alternativa 1.2, procurando-se aproveitar melhor o percurso natural do Furo da Pedreira.
Alternativa 1.4: O traçado teve como objetivo proporcionar um traçado com aproveitamento máximo de percurso pelos canais naturais existentes. A adoção de tal percurso, que minimiza as escavações, levou a raios de curvatura muito pequenos o que prejudica e muito as condições de navegabilidade.
Alternativa 1.5: Esta alternativa embora o canal corte a ilha do Apuí, apresenta uma geometria excelente, não possuindo nenhuma curva com raio inferior a 2.000m. Seu traçado é ideal sob o aspecto de navegabilidade conduzindo, devido aos grandes raios, a um canal estreito e econômico. Evidentemente, por ser bastante retilíneo, leva a volumes de escavação mais elevados que a alternativa 1.4, mas estes volumes podem ser compensados pela colocação da eclusa embutida dentro da ilha do Apuí.
Alternativas do grupo 2
Neste grupo foram analisadas duas alternativas:
Alternativa 2.1: Utiliza como trecho inicial o furo do Apuízinho aproveitando o furo da Pedreira. O principal inconveniente desta alternativa é a necessidade de uma curva com um raio inferior a 1.000m e, ainda, o fato do emborque de montante se dar a jusante da cachoeira do Uruá.
Alternativa 2.2: É uma variante da alternativa 2.1, atravessa parte da ilha do Apuí, passando pelo canal das Cachoeiras do Trovão e Quatá. A grande vantagem sobre a alternativa anterior é a de possuir raios de curvatura superiores a 2.000m.
Alternativas do grupo 3
Neste grupo foram analisadas 3 alternativas:
Alternativa 3.1: Tem emboque de montante pelo canal Novo, passando pelo furo da Pedreira. O volume de escavação é bastante pequeno mas apresenta uma curva composta com raios de 930 e 1430m que dificultam a navegação.
Alternativa 3.2: Éuma variante da alternativa 3.1, passa pelo Canal das Cachoeiras do Trovão e Quatá, com a vantagem de apresentar raios de curvatura superiores a alternativa anterior.
Alternativa 3.3: Éuma variante de traçado das duas alternativas anteriores, passando por um canal localizado do lado esquerdo do canal das cachoeiras do Quatá e Trovão (que fica totalmente a seco na estiagem). Desta forma, apesar de apresentar um alinhamento melhor, deve conduzir a maiores volumes de derrocamento, haja vista, às baixas profundidades deste canal.
Alternativas do grupo 4
Neste grupo foram analisadas 2 alternativas
Alternativa 4.1: Neste traçado, o emboque de montante é pelo canal do Inferno por onde trafegam as embarcações no período de águas altas, passando pelo furo da Pedreira. A principal vantagem deste canal em relação ao da alternativa 3.1, é que o canal do Inferno apresenta melhores condições de navegabilidade em relação ao canal Novo, o que leva a um menor volume de derrocamento.
Alternativa 4.2: Éuma variante da alternativa 4.1, passa pelo canal das corredeiras do Quatá e Trovão, é menos sinuosa que a alternativa anterior e deve levar a volumes de escavação menores, pois aproveita um furo bastante profundo.
- Alternativa Escolhida
Uma vez eleita a alternativa 1.5 como solução mais adequada e de posse dos novos dados hidrológicos disponíveis, das informações aerofotogramétricas da área em estudo, dos reconhecimentos batimétricos de montante e jusante e do melhor conhecimento do eixo eleito, obtido através de nova visita feita ao local pela equipe técnica, procurou-se detalhar melhor a solução escolhida.
Acesso de Montante
Inicialmente, sobre um perfil batimétrico longitudinal executado na 3a. viagem de reconhecimento, entre as localidades de Uruá e Buburé, pode-se avaliar o volume de derrocamento submerso do canal a ser aberto para o acesso de montante ao sistema. Indicando o fundo do canal necessário para garantir a profundidade para o nível mínimo esperado num ano seco (Tr=10anos) em 10% do tempo. O volume de escavação foi estimado em 329.350m3.
A eclusa de transposição do desnível
Uma vez definido o traçado, iniciou-se o estudo do sistema de transposição do desnível, que os novos estudos desenvolvidos mostraram estar muito mais concentrados do que antes se imaginava.
As réguas instaladas, e niveladas entre elas, indicaram que grande parte do desnível se concentra no meio do trecho da região das cachoeiras, isto é, um pouco à montante da régua do furo da Pedreira. Ao que tudo indica, existe uma falha geológica que atravessa todo o conjunto, formando um verdadeiro degrau da ordem de 10m em todos os "furos" que tem direção leste-oeste, passando pelos pontos onde a cota de 20m cruza o rio.
O estudo hidrológico realizado, bem como a amarração dos zeros das réguas permitiu uma melhor avaliação do comportamento dos níveis d'água ao longo do canal proposto.
A análise hidrológica mostrou que o desnível máximo esperado no trecho, para o ano seco (Tr=10anos) e 10% do tempo, considerado como estiagem convencional a partir do qual a operação do sistema seria interrompida, é de 11,95m (entre a cota de 19,36 no Uruá e cota 7,41 em Bela Vista), menos que a esperada nos estudos anteriores.
Tendo em vista as grandes variações de nível entre estiagem e o período de cheias, o desnível mínimo esperado no conjunto será de 8,29 (entre a cota de 24,20 no Uruá e cota 15,91 em Bela Vista) definido como mínimo operacional, que acontecerá num ano úmido (Tr=10anos) em 10% do tempo.
Estes desníveis poderão ser vencidos em um único lance, através de uma eclusa simples, provavelmente com um sistema de enchimento e esvaziamento pelas cabeças de montante e jusante, com uma grande economia no conjunto.
Tendo em vista estas conclusões, optou-se pela adoção de uma única eclusa de transposição, colocada em um ponto estratégico do sistema, à qual a embarcação seria levada por canais de acesso a montante e a jusante.
Duas opções de posicionamento da eclusa foram analisadas:
1a. Opção: Colocação da eclusa enterrada dentro do maciço a ser escavado na Ilha do Apuí, aproveitando parte do volume de rochas que seria escavado no canal para concreto dos muros. O acesso por jusante seria feito pelo canal das corredeiras do Quatá e Trovão, simplesmente retificado por derrocamento submerso, visto que o mesmo é bastante profundo. A tranqüilização do canal de jusante seria obtida por 3 diques, executados com enrocamento obtido das escavações, dispostos em locais estratégicos de modo a diminuir os fluxos. O acesso por montante seria feito por uma canal aberto dentro do leito do furo do Apuízinho e pela Ilha do Apuí, uma ensecadeira seria construída na entrada do furo permitindo o derrocamento a seco, com grande economia;
2a. Opção: Colocação da eclusa sobre o terreno no extremo de jusante do canal. Neste caso seriam construídos 4 diques impermeáveis criando um represamento que levaria o nível de montante até a extremidade de jusante do canal. Nesta opção não seria necessário canal de acesso por jusante, concentrando-se todo o canal de acesso no lado de montante. Devido à grande profundidade logo a jusante do canal (em frente a Bela Vista), a eclusa obrigatoriamente deverá ser colocada dentro do represamento criado, obrigando a um aumento de peso da estrutura para compensar sua flutuabilidade. Os diques não poderiam ser mais permeáveis, como na opção anterior, pois comprometeriam o funcionamento do conjunto. Hidraulicamente, haveria o barramento de um braço de escoamento bastante importante, sendo difícil de se aquilatar o real impacto sobre o escoamento geral da região das Corredeiras, principalmente nos períodos de cheia. Esta opção elimina as escavações submersas ao longo do braço das Corredeiras do Trovão e Quatá, obrigando, porém, a um aumento das escavações na Ilha do Apuí.
O balanço destas duas opções (que pode ser apreciado nas memórias de cálculo) conduziu à adoção da 1a. opção, hidraulicamente mais segura, com diques de fechamento mais simples e mais baixos, eventualmente galgados quando a navegação for interrompida.
Considerou-se, também, a economia de concreto na eclusa enterrada, que a princípio, dada a qualidade da rocha local, poderia ter seus muros de ala construídos por uma regularização com placas de concreto atirantadas.
A Alternativa Adotada
As análises efetuadas levaram à adoção do traçado anteriormente indicado, com a eclusa de navegação embutida dentro do maciço rochoso da Ilha do Apuí.
A solução adotada em planta, enquanto o perfil desta alternativa. indicam as características da eclusa proposta.
De posse destes desenhos foi possível a estimativa dos volumes de concreto, de escavação em rocha submersa e escavação de rocha a seco, necessários para a implantação da solução proposta. O detalhamento do cálculo destes volumes consta das memórias de cálculo. Um resumo das quantidades encontradas.
Relatório de Anteprojeto Definitivo - Alterado
- Condicionantes do Projeto
Condicionantes Hidrológicas e Hidráulicas
Os dados limnimétricos existentes, especialmente os obtidos em 1997, foram analisados, tendo-se em vista o conhecimento dos diferenciais de NA, entre jusante ou seja, Bela Vista, e pontos à montante , a partir da régua R7, estaca 365, até a régua R12, aproximadamente na estaca 685.
Os diferenciais de NA, para vazões de estiagem já foram conhecidos em 1997, Figura 1.1/1, a seguir: Linhas D'água do Trecho Bela Vista/Baía, PETCON, julho de 1997.
Os estudos presentemente realizados, visaram o conhecimento de diferenciais de NA para a maior gama possível de vazões.
A tabela apresentada a seguir, mostra os desníveis verificados entre as posições da régua R7 à régua R12 e o NA em Bela Vista, indicado na linha cabeçalho juntamente com a data da sua ocorrência.
RÉGUA DESNÍVEIS DH (m)
19/04/97
Bela Vista
= 16,20 m 08/05/97
Bela Vista
= 15,40 m 26/05/97
Bela Vista
= 13,21 m 09/06/97
Bela Vista
= 11,94 m 08/07/97
Bela Vista
= 10,52 m 18/08/97
Bela Vista
= 8,91 m 26/10/97
Bela Vista
= 7,47 m
R12 13,18 13,39 14,49 15,16 16,01 17,15 18,43
R11 12,97 12,50 13,63 14,31 15,13 16,29 17,57
R10 12,01 12,00 13,17 13,86 14,68 15,85 17,16
R9 11,31 11,69 12,93 13,54 14,36 15,53 16,83
R8 11,10 11,52 12,63 13,40 14,36 15,44 16,81
R7 8,22 8,56 9,52 9,56 10,73 11,97 13,30
A análise do comportamento das diferenças revela que entre R8 e R12 se tem permanentemente um desnível de 1,7 m a 2,1 m, sejam vazões de estiagem, Bela Vista com NA 7,50 m, sejam vazões de cheia, Bela Vista com NA 16,00 m.
Observe-se também, nas mesmas figuras, que os níveis na régua R8, obtidos somando-se o desnível indicado ao valor do NA em Bela Vista, para vazões de estiagem e intermediárias, situa-se por volta de 25,00 m. Dessa foram, esse NA teria, na área, que ser considerado normal para operação, o que levaria a escavação do fundo do canal à cota 21,00 m ou 21,50 m por cerca de 3 km até a régua R11, onde os NA's começam a ter diferenças que respondem mais rapidamente a evolução das vazões.
Tal canal seria de custo elevado, dado o volume a derrocar e o custo de ensecadeiras, que por significativas extensões, teriam o papel de diques laterais com cotas para contenção de cheias freqüentes.
Por outro lado o perfil batimétrico levantado pelo eixo do canal mostra a proximidade do fundo com a cota 23,00 m cota essa que se considerada o fundo exigiria um NA min. na cota 26,00 m para atender ao calado de 2,5 m. Esse NA, 26,00 m, é o mínimo observado na régua R12.
Dessa forma optou-se por projetar-se o emboque do canal na altura da estaca 700 (E 700), isto é, próximo da R12, com evidente economia de escavação e oportuna incorporação de ensecadeiras executivas aos diques laterais.
Da posição E-700 em diante, até Buburé, o andamento da declividade da linha d'água é mais pronunciado, inclusive para vazões mínimas.
Não se percebe pelas primeiras avaliações, que haja ganho importante em se deslocar o emboque ainda mais para montante.
No refinamento do projeto do canal, da estaca 700 à Buburé, se conhecerão, nesta ocasião, os quantitativos, especialmente derrocamento, quando então se poderá fazer o posicionamento do emboque.
- Condicionantes da Navegação
Nesta etapa dos trabalhos a AHIMOR passou a determinar um comboio-tipo maior para o projeto.
O antigo comboio tipo Tinha as dimensões:
Comprimento total 140,0m
Boca 16,0m
Calado Carregado 2,5m
Calado Mínimo 1,5m
O comboio já integrado ao projeto tem:
Comprimento total 200m
Boca 24m
Calado Carregado 2,5m
Calado Mínimo Obs: o possível em 2,0 m de lâmina d'água mínima.
Essa modificação na embarcação tipo levou, principalmente, a modificações em planta no projeto do canal e da eclusa.
O traçado geométrico do canal de navegação, trecho jusante e montante da eclusa, foi revisado tendo em vista curvas com raios mínimos de 2.000 m (10 x comprimento do comboio).
No caso de impossibilidade de se atingir raio de 2.000 m, curva de aproximação de montante da eclusa, procedeu-se a otimização da posição das tangentes, sem aumento dos serviços de terraplanagem, no sentido de se obter o raio do trecho em curva, o maior possível.
- Os traçados e sua evolução
Os traçados Estudados
A presente etapa dos trabalhos de projeto partiu das concepções firmadas em 1997, onde um comboio-tipo menor, era o comboio-tipo de projeto.
Nessa primeira evolução dos estudos, a pesquisa de posição de emboque e de custos geral de construção, prevaleceu, chegando-se à alternativa de projeto com emboque à montante junto à régua R12. Esses estudos levaram a reformulação dos diques em cotas mais altas, no projeto do canal de montante.
Dessa forma se chegou a um projeto completo, onde raios de curvas situavam-se entre 1400 m e 1500 m, satisfazendo às necessidades de operação do comboio menor, hoje descartado.
O coroamento dos diques do canal de montante, por volta da cota 32,00, foi reestudado, tendo em vista a primeira aproximação com relação à otimização de escavação e uso de áreas de empréstimo.
Por fim, na presente fase de projeto, foi introduzida a modificação da embarcação-tipo, modificação essa que produziu as alterações derradeiras, que levaram à solução atual, relativa aos canais e à eclusa.
Esse último projeto tem sido chamado de E2, eixo 2, seqüencialmente à E0 e E1 anterio-res, ou seja o projeto de partida (E0) e a solução repensada (E1).
A Alternativa Escolhida na Presente Fase
A presente alternativa de projeto, incluindo a nova embarcação-tipo, pesquisas de novas condições de mínimo custo de realização de canais e novo projeto da eclusa, é fruto de estudos e otimização, que levaram a alternativas construtivas da eclusa, à sua nova localização, centrada na estaca 105, além de canais realizados com as condições mais próprias possíveis para o comboio de 200,0 m de comprimento e boca (largura) de 24,00 m.
O canal de navegação foi ajustado também segundo as informações das sondagens geológicas, principalmente as sondagens mistas, percussão e rotativa.
O novo trecho, entre PI1 e PI2, foi deslocado paralelamente ao anterior, Eixo E1, deslocando 20,0 m, em direção ao rio Tapajós, com a finalidade de não aumentar a escavação, obrigatória, do canal de 72,0m para 110,0m, respectivamente, comboio anterior e novo.
A posição da eclusa foi definida em função da geologia ao longo do eixo do canal, escolhido como descrito anteriormente.
O topo rochoso, baseado nas sondagens mistas (percussão e rotativa), varia da cota 13,50 m; na estaca 85+00 para 16,50 m, na estaca 90+00, 29,00 m na estaca 95+00, 28,00 m na estaca 100+00, 21,00 m na estaca 105+00 e 28,00 m na estaca 125+00.
Em função deste perfil de topo rochoso, o centro da Eclusa foi definido para posicionar na estaca 105+00, ficando a Eclusa, praticamente embutida no maciço rochoso.
A primeira curva, à montante da Eclusa, foi definida de tal maneira que o PC2 está situada a 250 m à montante da porta de montante da eclusa. O raio desta curva será de 1.740 m, com canal que terá com sobre-largura a dimensão de 122 m.
A segunda curva, entre ilhas Apuí e Pimental, foi locada com raio de 2.000 m, e deslocada para próximo do canal natural, região de topografia mais baixa, minimizando a escavação obrigatória para implantação do canal.
Foram estudadas outras variantes de traçado, desta segunda curva, no sentido de minimizar escavação na região do canal, mas, qualquer tentativa de posicionar o eixo do canal completamente no interior do canal natural, provoca aproximação junto à ilha do Apuí, aumentando a escavação nas encostas da ilha do Apuí, aumentando o volume de escavação do canal. O limite é o equilíbrio entre escavação nos taludes desta ilha e a escavação, do aluvião, no trecho em curva, na baixada da margem direita do canal do Apuí.
Critérios e Parâmetros de Projeto
- Níveis d´água operacionais
Montante
Os níveis d'água operacionais adotados para o Sistema de Transposição a montante são:
NA máx op = 29,0 m
NA máx normal = 27,0 m
NA min op = 25,0 m
Jusante
Os níveis d'água de jusante correspondem às seguintes condições:
NA min - 90% da permanência
NA máx - adotado por análise das leituras das réguas de jusante
correspondendo a NA (s) de cheias com períodos de
retorno extraordinário
NA min op. = 8,0 m
NA máx normal = 16,0 m
NA máx op = 18,0
- Características da Embarcação - Tipo
Dimensões Principais
Quadro
Comboio Tipo Tapajós
DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS
Comprimento do comboio (m) 200,0
Calado Máximo (m) 2,5
Boca (m) 24,0
Comprimento das Chatas (m) 60
Comprimento do empurrador (m) 20
Capacidade de carga (tf) 7.500
Obs.: O comprimento total do comboio poderá ser algo diferente dos 200 m indicados, face a futuros estudos detalhados do comprimento do empurrador. Pequenas modificações em projeto em função do comprimento do empurrador, eventualmente poderão ser realizados.
Dimensões Secundárias Adotadas
O estabelecimento de cotas de elementos do projeto, tais como de topo de muros guia ou muros de ala, exigiu a adoção de valores de dimensões secundárias das chatas.
CHATAS EM METROS
Pontal 4,2 m
Sobre-elevação de proa 0,6 m
Calado leve (min) 0,7 m
- Pré-Dimensionamento dos canais de aproxinação de Montante e Jusante
Larguras em Trechos Retos
As larguras mínimas dos canais em trechos retos, consideram cruzamentos e foram estabelecidas em 4,4 x boca do comboio-tipo, majorada na fração de 5 metros.
Largura mínima dos trechos retos = 110 m.
Raio Mínimo
O raio mínimo para não haver modificação na velocidade de cruzeiro é 10 x comprimento do comboio, ou seja 2.000 m.
Sobrelargura
Qualquer que seja a curva, se acrescenta a sobrelargura de movimento em curva, estabelecida, nesses critérios em S = L2/2R, onde S é a sobrelargura L é o comprimento do comboio e R o raio da curva.
Dessa forma, a largura nas curvas ideais, com 2.000 m de raio, será de 120 m, ou seja 10 m a mais que a largura em trecho reto.
Profundidades
As profundidades mínimas nos canais de navegação serão iguais ao calado mais 0,5 m de folga. Supõe-se mantida essa folga mínima em qualquer situação, ou seja, para os níveis médios, considerados normais a profundidade mínima é o calado máximo, de 2,5 m, mais uma folga de 0,5 m.
Para o nível mínimo operacional, se define uma lâmina mínima de 2,0 m para estabelecimento das cotas de fundo, independentemente de considerações de calado e folga.
A Secção Molhada
A secção molhada dos canais obedecerá a relação:
6 £ secção mestra molhada do comboio
secção molhada do canal
Nas condições normais de operação.
Na condição de lâmina mínima de 2,0 sob o NA min op, a relação entre secções, que objetiva facilitar as condições de ocorrência da corrente de retorno, passa a interessar pouco, prevalecendo efeitos de deslocamentos em águas rasas. Esse comportamento deverá ser analisado em estudos posteriores de detalhamento.
- Geometria das áreas de aproximação e muros guias
Áreas de Aproximação
As áreas ditas de aproximação são as regiões de encontro dos canais com a eclusa. Nessas áreas poderão ser realizadas a adução e a restituição da água de operação da câmara.
Os trechos imediatamente a jusante da porta de jusante e imediatamente a montante da porta de montante serão de eixo reto de navegação e neles, se fará a transição entre os 25,0 m de largura da câmara e os 110 m de largura do canal, obedecendo-se uma relação de abertura da ordem de 1/3 ou 1/4.
O mínimo trecho reto terá 110 m, não havendo impedimento para maiores comprimentos.
Os muros de guarda projetados nessas áreas, quer para auxílio à entrada a jusante, quer para a proteção de tomada a montante, serão curvos para minimização de choques semi-frontais. Se houver inclinação de muros de guarda, essa será de 1:4, com o mesmo objetivo.
Muros Guias
Os muros guias, dados os NA (s) de operação, lâmina mínima de água e as cotas de terreno e topo-rochoso, deverão ser estudados entre estruturas à gravidade e muros guia flexíveis.
Serão obedecidas as seguintes condições geométricas, para o projeto dos muros guia de montante.
Comprimento ( > 2/3 L comboio) = 140 m
Cota superior operacional = 30,0
Cota inferior operacional = 24,5
As cotas operacionais derivam do conjunto de operações possíveis com calado pleno e calado totalmente aliviado do comboio.
Dada a presença de tomada d'água sob o muro guia, o comprimento de guia, de 140 m a partir da porta, poderá ser obtido com estrutura mista.
Para o muro guia de jusante:
Comprimento = 140 m
Cota superior operacional = 0,6 m
Calado leve (min) Cota inferior operacional = 7,5
As cotas operacionais são definidas da mesma forma que para montante.
- Câmara da Eclusa
Cotas de Coroamento
Muros de Ala
A cota de coroamento do muro de ala será de 1 m sobre o NA max.operacional, sendo que se prevê a execução de pequenas torres sobre essa cota, para a subida de parte do conjunto amarrador flutuante; dessa forma satisfazendo às operações com calados aliviados.
Muros de Guarda
Terão coroamento igual aos dos muros guias.
Portas
A porta de montante, guilhotina tipo Stanley, baixadiça, tem seu topo fechada, a 0,80 m sobre o NA max operacional suficiente para a situação calma com relação a ondas na aproximação de montante.
A porta de jusante, do tipo Busco, deverá contemplar a onda de translação da entrada por montante, o que requer uma cota de topo no mínimo com 1,0 m sobre o NA max op.
Profundidades Mínimas
Cota da Soleira de Montante
A copa da soleira na entrada à montante deve contemplar a relação de bloqueio de 1:2, ou seja a relação:
Área molhada sobre a soleira ³ 2,0
Área molhada mestra do comboio
Esse valor se faz necessário, na falta de pesquisas sobre alívio do efeito pistão em entra das por montante, com abertura das comportas do enchimento.
No nível normal de operação, NA normal = 27,00, de montante, o calado será pleno, de 2,5 m, e a profundidade mínima sobre a soleira resulta:
25 x profundidade = 2,0 Þ profundidade = 4,8 m
24 x 2,5
Dessa forma, a cota da soleira seria, no mínimo: 27,00 - 4,8 = 22,20 m
No nível mínimo, no entanto, NA min op = 25,00 a lâmina mínima estabelecida para o canal, de 2,0 m, e a folga mínima de 0,5 m levam a um calado máximo de 1,5, e a profundidade, para satisfação do fator de bloqueio mínimo de 1:2, será
25 x profundidade = 2,0 Þ profundidade = 2,88 m
24 x 1,5
E a cota da soleira seria:
25,0 - 2,88 m = 22,12 m
A cota da soleira de montante será então 22,00 m.
Cota do Fundo da Câmara e da Soleira de Jusante
A cota do fundo da câmara, da soleira da porta de jusante e a do canal de jusante serão iguais, tendo em vista a definição de fundo de canal e lâmina mínima de 2,0 m.
Nessas condições a razão de bloqueio nas entradas à jusante satisfazem a relação mínima de 0,6, o que é mais do que suficiente para operações com comportas de jusante abertas, permitindo o alívio de pressões (Prof. S. Rocha, EPUSP/1993).
O fundo da câmara, a soleira e o canal de jusante ficarão na cota 6,0 m.
Tirante Livre sobre NA max op
Será observado o tirante mínimo de 15,0 m livres acima dos NA(s)max.op, de montante da câmara e de jusante.
Projeto Hidráulico da Câmara
Parâmetros decorrentes
As condições acima levam aos seguintes parâmetros gerais:
Velocidades
Vel. Máxima nas tomadas 2 a 3 m/s
Vel. Máxima nos Condutos ~ 12 m/s
Tempos
Os tempos de operação são função das perdas do sistema, da inércia dos condutos, do volume e da carga hidráulica, bem como da sua evolução no tempo. Dessa forma a primeira estimativa de tempos operacionais é realizada com modelos matemáticos, que simulam as operações.
Pode-se, no entanto, prever, dadas as dimensões envolvidas, que a velocidade média de subida do plano d'água, considerado o circuito clássico dinamicamente balanceado, deverá situar-se entre 2 e 2,5 m/min. Então, os tempos de operação, serão, aproximadamente:
Tempos de Enchimentos / Esvaziamento
Para 11 m de desnível (min) de 4,4 a 5,5 min.
Para 19 m de desnível (máx.) de 7,6 a 9.5 min.
Em linhas gerais os tempos de operação, portanto, deverão se situar entre 5 e 10 min.
- Resumo das dimensões da eclusa e canais
ECLUSA
DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS (m)
Comprimento 210,0
Largura 25,0
Lâmina Mínima 3,0
Desnível Máximo 18,0
Desnível Mínimo 13,0
Cota de Coroamento 30,0
CANAIS
DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS (m)
Largura Mínima na Reta 110,0
Largura na Curva (R = 2000 m) 120,0
Raio de Curvatura Mínimo 2.000,0
Lâmina Mínima 2,0
- Ficha Técnica
a) Eclusa
Tipo Parcialmente Encaixada
Comprimento Útil 210,0 m
Largura 25,0 m
Cota de Coroamento 30,0 m
Cota de Soleira de Montante 22,0 m
Cota de Soleira de Jusante 6,0 m
Cota Superior das Portas de Montante e de Jusante 30,0 m
Cota do Fundo da Câmara 6,0 m
Muro Guia:
Tipo Flexíveis
Comprimento 2 x 140,0 m
Porta de Montante
Tipo Guilhotina
Altura 9,0 m
Vão Livre 25,0 m
Porta de Jusante
Tipo Busco
Altura 24,0 m
Vão Livre 25,0 m
Sistema de Enchimento e Esvaziamento
Tipo Dinamicamente balanceado
Tomada d'água Múltiplas laterais
Comportas 4 (setor invertido de 3,0 x 4,5 m)
Circuito de Distribuição 4 difusores
Restituição 2 difusores
b) Canais de Acesso
Comprimento do canal de montante 12.000 m
Comprimento do canal de jusante 1.900 m
Largura mínima do canal 110,0 m
Cota de Fundo (montante) 23,0 m
Cota de Fundo (jusante) 6,0 m
Comprimento dos diques 13.000 m
Largura da crista dos diques 6,0 m
Largura da crista da eclusa 8,0 m
Cota de coroamento - dique de montante 31,0 m
Cota de coroamento - dique de jusante 20,0 m
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