Efeito das barragens no transporte sedimentar fluvial

Abstract

Na dissertação apresentada procuram-se estudar os aspectos relacionados com a diminuição do transporte sedimentar fluvial, principalmente devido à construção de barragens. Este facto é importante no balanço sedimentar negativo e consequente erosão costeira que se regista no litoral Português. Assim, analisa-se o transporte sólido antes e após a construção de barragens em dois casos reais. No Rio Tejo, a construção de inúmeras barragens, provocou uma diminuição do transporte sólido em cerca de 70 %, ao passo que, no Rio Saru (Japão), por aplicação de diferentes formulações numéricas, houve um decréscimo do transporte sedimentar fluvial em cerca de 50 %, devido ao aumento da secção de montante e consequente redução da velocidade de escoamento. Perante este facto, foram efectuados ensaios laboratoriais com sedimentos, desenvolvidos no canal de hidráulica do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro. Nestes ensaios simulou-se o impacto da construção de uma barragem, relacionando o caudal líquido com o caudal sólido antes e depois de se instalar um descarregador. Devido ao aumento da secção do escoamento a montante, associado ao efeito de barreira da própria barragem, o transporte sólido após a instalação do descarregador deixou de existir. Estes resultados também foram confrontados com formulações numéricas de quantificação do transporte sedimentar. A quantificação do efeito das barragens no transporte sólido fluvial não é fácil e as diversas consequências que provocam, nomeadamente na erosão costeira, não estão completamente compreendidas. Assim, foi objectivo desta dissertação contribuir para a compreensão do efeito das barragens no transporte sedimentar fluvial, verificando-se o elevado impacto que o aumento da secção do escoamento e redução da respectiva velocidade após a construção de uma barreira, têm no transporte sólido.

ABSTRACT: In the presented dissertation the objective is to study the main aspects related to the decrease of the river solid transport due to the dams construction, that is pointed out to be one of the greatest causes of coastal erosion in the Northwest of Portugal. Therefore we have focused on the solid transport before and after the construction of a dam in two real case situations. In river Tejo the construction of several dams has led to the 70 % decrease of the solid transport, whereas in river Saru (Japan), through the application of different numeric formulations, there has been a decrease in the river sediment transport to about 50 %, due to the increase of the upstream reservoirs of the dams and consequent decrease of flow velocities. Considering these situations, some laboratorial tests with sediments, were developed in the hydraulic flume of the Civil Engineering Department of Aveiro University. In these tests it was simulated the impact of the construction of a dam, relating the river flow and the solid transport before and after installing the barrier. Due to the increasing of the cross section area in the upstream side associated to the barrier effect of the dam itself, the solid transport stopped. These results were also compared with numerical formulas of quantification of the sediment transport. The effects of the dams in the solid transport is not easy to achieve and the several consequences it provokes, mainly the coastal erosion, it is not completely understood. This way, the goal of this dissertation was to contribute to the comprehension of the real impacts of the dams in the river sediments transport. It was verified that the water level increase and flow velocity reduction is very important on decreasing the volumes of river sediment transport.