Investigação de fenómenos turbulentos e a sua aplicação à engenharia fluvial Rio Amazonas, in Grands Fleuves 1968 Mário J. Franca DECivil, Instituto Superior Técnico

EXEMPLO DE ESCOAMENTO TURBULENTO O QUE É A TURBULÊNCIA? Os escoamentos/movimentos turbulentos exibem variações no tempo e no espaço dos valores locais de velocidade e pressão. EXEMPLO DE ESCOAMENTO TURBULENTO in Graf & Altinakar 1998 Distribuição média de velocidades num rio Variação de velocidades em torno da média

mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido ALGUNS EFEITOS PRÁTICOS DA TURBULÊNCIA Movimentos turbulentos organizados, existentes entre camadas de escoamento de diferentes velocidades, promovem a mistura. in Graf & Altinakar 1998 mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido

mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido ALGUNS EFEITOS PRÁTICOS DA TURBULÊNCIA Rio Reno, in Grands Fleuves 1968 Zonas de movimento turbulento formadas no fundo atingem a superfície e estimulam a transferência de ar entre o escoamento e a atmosfera. mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido

mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido ALGUNS EFEITOS PRÁTICOS DA TURBULÊNCIA Banco de sedimentos no rio Venoge (Vaud, Suíça). Erosão localizada a jusante de um pilar de ponte; fotografia cedida pelo Prof. Júlio Appleton. As flutuações de velocidade turbulentas são o motor do transporte de sedimentos nos cursos de água. mistura de massa / transferência de gases / transporte sólido

ADVP instalado no rio Venoge, Vaud Suíça RESULTADOS ADVP instalado no rio Venoge, Vaud Suíça Estudo do escoamento turbulento em rios de leito de gravilha com recurso a um medidor de perfil de velocidades de efeito Doppler (rio Venoge, Vaud Suíça)

RESULTADOS – DISTRIBUIÇÃO DE VELOCIDADES Mono-logarítmica Em forma de “s” Duplamente logarítmica (transição) in Franca 2005

RESULTADOS – ESTRUTURAS COERENTES E SVP Turbulência organizada: regiões no espaço com velocidades semelhantes que viajam ao longo do escoamento e induzem produção de turbulência de pequena escala junto ao fundo – SVP. A SVP condiciona eventualmente o transporte de material sólido junto ao fundo.

CONSIDERAÇÕES GERAIS As variações de velocidade momentâneas mas altamente energéticas existente nas fronteiras sólidas de um rio (fundo e margens) constituem o principal motor do transporte de sedimentos num rio. A investigação dos fenómenos turbulentos → melhoria dos modelos de previsão do transporte sólido, evolução morfológica, mistura de massa, transferência de gases e dissipação de energia. Campo de investigação que pretende satisfazer uma necessidade da engenharia prática → aplicações piloto para definir formas de intervenção no meio ambiente. O gestor fluvial deverá lidar com o carácter dinâmico dos escoamentos turbulentos.

CONSIDERAÇÕES GERAIS Rio Noxon (Vaud, Suíça). A aplicação de soluções rígidas, leva à criação de paisagens monótonas e à desvalorização ambiental.

CONSIDERAÇÕES GERAIS Rio Leach (Inglaterra), in The New Rivers & Wildlife Handbook 1995. Rio Venoge (Vaud, Suíça). A morfologia dinâmica de um rio deverá, o mais possível, ser respeitada e articulada com o uso humano do espaço fluvial.

DECivil, Instituto Superior Técnico Mário J. Franca DECivil, Instituto Superior Técnico Rio Amazonas, in Grands Fleuves 1968