Determinação experimental da concentração de sedimentos transportados num escoamento resultante da rotura de uma barragem num canal com leito móvel

Abstract

Defina-se escoamento geomórfico como um escoamento pouco profundo susceptível de causar elevados impactes morfológicos num trecho de canal com leito móvel. Constata-se que um dos aspectos mais sensíveis na modelação matemática destes escoamentos é o cálculo do intenso transporte sólido por norma neles registado. Neste trabalho, propõe-se a caracterização experimental da concentração de sólidos transportados num escoamento resultante da ruptura de uma barragem, simulada por uma barreira vertical. Com base nestas concentrações, determina-se a equação que relaciona os valores médios do caudal sólido e da tensão de arrastamento. Os ensaios experimentais compreenderam exclusivamente situações de ruptura instantânea e foram levados a cabo para uma gama vasta de condições iniciais. Como material do leito, utilizaram-se sedimentos de grande mobilidade por forma a simular adequadamente o caudal sólido num eventual protótipo. Observou-se que o transporte sólido se processa maioritariamente numa camada cuja espessura não é desprezável face à profundidade total do escoamento. Descreve-se o procedimento experimental conducente ao cálculo da concentração de sólidos na camada de transporte. Os resultados obtidos são comparados com fórmulas existentes de transporte sólido. Na ausência de medições precisas de velocidade, descreve-se o procedimento utilizado para inferir a velocidade média do escoamento ao longo do canal. Verifica-se que as fórmulas válidas para escoamentos fluviais não apresentam bons resultados quando aplicados a escoamentos geomórficos.