ENGENHARIA HÍDRICA/IRN UNIFEI Portos e Vias de Navegação PROF. ARTHUR B. OTTONI

I – EMENTA DO CURSO Introdução do curso. B) Vias navegáveis e sistemas de navegação: Panorama do sistema hidroviário no Brasil (Introdução), a posição do transporte hidroviário no Brasil, cenário mundial do transporte hidroviário.

C) Sistema de navegação fluvial: Características básicas dos rios; o sistema de navegação em função do perfil do rio; classificação das vias navegáveis; fatores que influenciam na implantação dos sistemas de navegação; dimensionamento do canal de navegação; capacidade de trafego em hidrovias. D) Atividades e obras de engenharia: Objetivos; obras de melhoramento; layout das obras de melhoramento; dispositivos de apoio à navegação/dragagem; limpeza; derrocamento; obras de transposição: eclusas, obras de elevação do NA, soleira; obras de controle de assoreamento na via navegável; alçapão sedimentológico.

E) Arranjos portuários e obras portuárias: Panorama do sistema portuário brasileiro; planejamento portuário: definição, características, classificação, navios, arranjo geral, dimensionamento: canal de acesso, bacia de evolução e anteporto; obras externas ou de abrigo: objetivos e finalidades, tipos de obras externas, layout das obras externas, dimensionamento; obras internas ou de atracação: objetivos, tipos de obras internas de acostagem, dimensionamentos.

F) Etapas necessárias para implantação dos sistemas hídricos relacionados à navegação fluvial e portos: Medidas preliminares; plano diretor; estudos de viabilidade técnica-econômica; projeto básico; projeto executivo; construção. G) Emissários Submarinos (noções): objetivos; partes integrantes; plumas de esgotos; aspectos significativos do projeto; planta e cortes típicos. II – BIBLIOGRAFIA ALFREDINI, P. 2005. Obras e Gestão de Portos e Costa. A técnica aliada ao esforço logístico ambiental. P. Ph. Jansen, L. Van Bendengo, J-Van Derberg, M. De Vies, A Zane (1931). Principles of River Engineering.

III – Avaliações: 1ª Prova Bim. : 29/04/11 2ª Prova Bim. : 30/06/11 EXAME: 08/07/11 IV – Visitas técnicas: Hidrovia Tietê-Paraná: 20/05/11 Porto do Rio: 17/06/11

FIGURA 1 (AAE - Avaliação Ambiental Estratégica de uma bacia) A) INTRODUÇÃO DO CURSO FIGURA 1 (AAE - Avaliação Ambiental Estratégica de uma bacia)

A-1) VIABILIDADE TÉCNICA/ECONÔMICA/POLÍTICA: Ferroviário: 3 vezes mais caro que o transporte aquaviário; Rodoviário: 6 a 9 vezes mais caro que o aquaviário; Aeroviário: 15 vezes mais caro que o aquaviário. TEXTO 1: Transporte Hidroviário Brasileiro: Um problema para o ensino de engenharia.

A-2) PROJETO DE SISTEMA DE NAVEGAÇÃO FLUVIAL: Objetivo: Definir a capacidade de tráfego (tipo de embarcação) da hidrovia, característica sócio econômica da bacia, para o tempo atual e futuro (plano diretor de desenvolvimento da bacia para um Δt=30 anos, por exemplo).

Características topo-morfológicas do curso d’água (levantamento aerofotogramétrico e topográfico; inspeção local e campo; fotografias no campo): Desbarrancamento das margens; Solapamento/erosão marginal; Erosões pontuais e dispersas; Depósitos de sedimentos (assoreamento); Sinuosidade do rio; Blocos de rocha (estabilidade); Lixo disperso (a poluição afeta o casco do navio); Locais para disposição do material dragado.

FIGURA 2 (EMBARCAÇÃO DE PROJETO/VOLUME DE DRAGAGEM) Quando o rio apresenta muito sedimento no fundo, precisamos fazer a DRAGAGEM, e o que define o quanto dragar é a embarcação de projeto (comboio-tipo), sempre analisando para um tempo futuro. A Secretaria de transporte hidroviário é a responsável pela hidrovia. FIGURA 2 (EMBARCAÇÃO DE PROJETO/VOLUME DE DRAGAGEM)

Ao longo do canal de navegação têm bóias para sinalização (navegação da embarcação segura; informações: quilometragem, distância, blocos de rocha, ilhas fluviais, pilares de ponte, etc...) FIGURA 3

Levantamento de dados: Planta aerofotogramétrica (topo batimetria); Vazões e NA’s; Distribuição das correntes (velocidades); Dados de sedimentos; Dados sócios econômicos; Dados geotécnicos; Características da hidráulica marítima.

Estudos e projeto da via de navegação: Dimensionamento da seção do canal de navegação (CN); Traçado do eixo do canal de navegação; Projeto das obras de melhoramento da via de navegação (Diques, espigão, revestimento das margens, soleiras, eclusas, retificação da calha, etc.).

Uma BH litorânea com atratividade que se justifica realizar o transporte hidroviário, tem-se os seguintes passos para a implementação: Realizar estudos de engenharia: características do rio, coleta de dados, estudo e projeto da hidrovia, implantação das obras de melhoramento; Definir a capacidade de tráfego; Caracterizar sócio/economicamente a bacia; Definir embarcações de projeto.

FIGURA 4 (planta de situação) A-3) Layout esquemático final da via de navegação (Projeto final, com cenário futuro da BH): FIGURA 4 (planta de situação)

B) VIAS NAVEGAVEIS E SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO 1) Panorama do Sistema Hidroviário no Brasil Introdução Porque o transporte hidroviário? “A embarcação tipo (ou comboio tipo) pode carregar a mesma carga de cerca de 100 caminhões. O empurrador do comboio é o único que possui motor, sendo que pode empurrar de 2 a 4 chatas, com velocidade de 20 a 30 Km/h. Quando o comboio vai passar por eclusas, passa de duas em duas chatas. Se o nível do reservatório estiver abaixo dos 3 metros, não pode haver transporte hidroviário.”

Características e justificativa da Hidrovia: FIGURA 5 (Comboio tipo) Características e justificativa da Hidrovia: Consome menos energia embora leve mais tempo; Manutenção é bem menor, mais o grande problema são os sedimentos oriundos da erosão da bacia (é importante identificar os focos de erosão);

A flexibilidade da interiorização é menor que com as rodovias (por isso antigamente foram feitas muitas rodovias); O transporte hidroviário é uma das formas mais antigas de transporte (Ex: egípcios, Rio Tigre/Eufrates, ligando a Mesopotâmia); As populações se desenvolvem próximo aos rios, a NI (navegação interior) facilita a interligação e o desenvolvimento comercial e sócio econômico local; NI possui custos reduzidos com consumo de energia e mão de obra por tonelada/Km mais baixos; baixo custo de investimento e manutenção. A manutenção é problemática quando a bacia tem grande contribuição/transporte de sedimentos (dragagens mais freqüentes); A pior época para uso da água útil (hidrovia, irrigação, UH) é no período de estiagem; É o meio de transporte mais adequado às cargas de baixo valor unitário, por exemplo, granel líquido (álcool) e granel sólido (soja), transportados em grandes volumes.

Características e conseqüências da NI para a região: Estímulo a economia local (transporte de cargas e passageiros); Desenvolve a mineração regional; Estimula a implantação de indústria para a região (custos de transporte mais reduzidos); Baixo custo das unidades não motorizadas; Absorve as interrupções dos outros transportes; Adéqua-se a locais com favoráveis redes hidroviárias; A NI é uma forma de justificar aproveitamentos mais impactantes (barragens para UH), pela integração que ela realiza na bacia, na região e no país (AAE);

FIGURA 6 (Navegação com o comboio cheio e vazio) O calado da embarcação que vai impor a profundidade/tamanho do canal, da calha (porém para calhas onde não consigo drenar, o calado fica limitado); A hidrovia precisa ser analisada, para determinar sua capacidade de tráfego – o transporte de minerais é mais crítico que o de grãos, já o transporte desse último é mais crítico que o de álcool. FIGURA 6 (Navegação com o comboio cheio e vazio)

2) A Posição do Transporte Hidroviário no Brasil A NI apresenta baixa participação no setor: Navegação Interior - 2 a 3% carga nacional Rodovia - 55,6% carga nacional: 58% (2005) com minério de ferro 77% (2005) sem minério de ferro Rodoviário > 95% (passageiros) Ferrovias >> hidrovias Participação dos modais (2005) Ferroviário – 25% Hidroviário – 13% Dutoviário – 3,6% Aeroviário – 0,4% As ferrovias recebem muitos estímulos de mineradoras para transporte de granel sólido.

Supremacia do setor rodoviário: Foi muito estimulado a partir da década de 40 (Lei Joppert – Fundo Rodoviário Nacional) e 50 (Indústria Automobilística) Os objetivos da época foram: Integração entre as diversas áreas produtivas isoladas no território nacional; Necessidade da ampliação de infra-estrutura; Maior flexibilidade, rapidez e custos de implantação dos eixos rodoviários; Interesses técnicos, econômicos, financeiros e políticos.

3) Contexto entre o Transporte Rodoviário e o Hidroviário: Desgaste mais prematuro, aumentando a necessidade de manutenção/recuperação; Maior risco de acidentes; Maior consumo de energia; Maior impacto ambiental.

HIDROVIÁRIO: A partir dos anos 70, o incremento das indústrias pesadas (de beneficiamento), e a necessidade de insumos (minério de ferro), além dos produtos agrícolas, originaram a necessidade de transporte de grandes massas concentradas espacialmente, o que passou a viabilizar o transporte ferroviário e hidroviário; Falta de harmonização entre as partes envolvidas no uso da hidrovia (setores hidrelétricos ou de transporte e navegação), não havendo uma previsão de eclusas de navegação, assim como o projeto/localização de barramentos não contemplaram a navegação fluvial.

4) Gestão do Transporte Hidroviário no Brasil Ate 1975: DNPVN – Departamento Nacional de Portos e Vias Navegáveis; 10/07/1975: Criação da PORTOBRAS (Empresa de Portos do Brasil S/A) - lei 6222, extinguindo o DNPVN. A PORTOBRAS assume provisoriamente as atividades de NI. Aplicação de normas da navegação marítima na navegação fluvial (NF) - a NF não teve normas especificas, mesmo com embarcações diferentes (a regulamentação do trafego marítimo é diferente do fluvial); 1987 (Decreto Lei 94553, 06/07/87) – Cria a CENAV (vinculado ao ministério dos transportes): comissão executiva para o desenvolvimento da NI e vias navegáveis. Objetivo: criar políticas para o transporte hidroviário interior.