Aproveitamentos Hidráulicos e Obras Fluviais 1

Código:

EC0097

Sigla:

AHOF1

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	12	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	5	60	133

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO:

As matérias lecionadas na unidade curricular de Aproveitamentos Hidráulicos e Obras Fluviais 1 têm uma importância significativa para a Engenharia Civil e são fundamentais na preparação dos futuros Mestres. Dotar de conhecimentos detalhados sobre as técnicas e metodologias que envolvem a construção, o projeto e o dimensionamento dos seus componentes, é essencial para profissionais da área dos aproveitamentos hidráulicos. Esses assuntos correspondem no geral, com as devidas extensões, a aplicações de matérias lecionadas em unidades curriculares anteriores do tronco comum do MIEC, designadamente a Hidráulica Geral, a Hidráulica Urbana e Ambiental e a Hidrologia e Recursos Hídricos.

 

OBJETIVOS:

Conhecer os regulamentos relacionados com esta área da Engenharia Civil; dimensionar obras de desvio provisório do rio (contração lateral ou galeria) e verificar o seu funcionamento para a construção de aproveitamentos hidráulicos; verificar a segurança de um aproveitamento hidráulico assente sobre leitos móveis em relação aos fenómenos associados à percolação sob a sua fundação, utilizando metodologias expeditas e avançadas; conhecer algumas técnicas construtivas aplicáveis aos temas anteriores (paredes moldadas, estacas-pranchas, etc); dimensionar e verificar o correto funcionamento hidráulico de órgãos dos aproveitamentos hidráulicos (descarregadores de cheias, descargas auxiliares e descargas de fundo).

Resultados de aprendizagem e competências

Conhecimento: Conhecer e aplicar o Regulamento de Segurança de Barragens, as Normas de Projeto de Barragens, as Normas de Construção de Barragens e as Normas de Observação e Inspeção de Barragens; Saber dimensionar uma obra de desvio provisório do rio, seja por contração lateral ou por galeria, definindo os respetivos caudais e verificando o seu funcionamento hidráulico; saber aplicar métodos de verificação da segurança de um aproveitamento hidráulico assentes sobre leitos móveis em relação aos fenómenos associados à percolação sob a sua fundação (erosão interna, roofing, levantamento do solo, etc), utilizando metodologias expeditas (Bligh, Lane, Regulamento Russo e outros) e avançadas (método dos elementos finitos); Saber como aplicar técnicas construtivas de ensecadeiras e barragens (paredes moldadas, estacas-pranchas, etc); dimensionar órgãos complementares dos aproveitamentos hidráulicos (descarregadores de cheias, descargas auxiliares e descargas de fundo) e saber verificar as suas corretas condições de funcionamento hidráulico.

Compreensão: Interpretar o funcionamento de uma contração lateral do rio ou de uma galeria em relação ao seu caudal de dimensionamento e relacioná-lo com o seu correto funcionamento; relacionar as características da fundação de uma barragem com a necessidade da verificação da segurança de um aproveitamento hidráulico assentes sobre leitos móveis em relação aos fenómenos associados à percolação; descrever de forma correta e objetiva a aplicação de técnicas construtivas de ensecadeiras e barragens; definir as caraterísticas dos descarregadores de cheias, descargas auxiliares e descargas de fundo de um aproveitamento hidráulico e relacioná-las com os caudais de dimensionamento.

Aplicação: Aplicar os conceitos aprendidos na análise e na resolução de problemas, o mais reais possível, na área dos aproveitamentos hidráulicos. Desenvolver a sua perceção para a realidade dos fenómenos através de casos reais.

Análise: Analisar, discutir e interpretar de uma forma crítica os resultados obtidos, de forma a consolidar a perceção dos fenómenos e das metodologias de cálculo utilizadas.

Síntese: Explicar e criticar as soluções obtidas no contexto da sua aplicação, procurando discutir de forma simples o porquê da abordagem e o interesse da sua aplicação.

Avaliação: Criticar as soluções escolhidas e as metodologias utilizadas, limitações e simplificações.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Capítulo 1 – Classificação e tipologia dos aproveitamentos hidroeléctricos; Regulamento de segurança de Barragens, Normas de projecto de barragens, Normas de construção de barragens e Normas de observação e inspeção de barragens.

Capítulo 2 – Desvio provisório de um rio. Condicionalismos de Projeto. Ensecadeiras. Desvio do Caudal por contração lateral e por galeria. Métodos construtivos (Paredes Moldadas).

Capítulo 3 – Análise da percolação sob barragens em leitos móveis. Métodos de Blight e de Lane. Esquemas construtivos tipo de barragens móveis assentes em leitos móveis. Método dos coeficientes de resistência ou regulamento russo.

Capítulo 4 – Descarregadores de cheias. Funções, tipos e classificação; Soleiras descarregadoras. Classificação; Amortecimento de cheia no caso de existência de albufeira com capacidade de armazenamento.

Capítulo 5 – Descargas Auxiliares; Descargas de Fundo.

Capítulo 6 – Barragens de terra.

DISTRIBUIÇÃO DE MATÉRIAS: Cap. 1: 7.5 %; Cap. 2: 30%; Cap. 3: 27.5%; Cap. 4: 22.5%; Cap. 5: 7.5%; Cap. 6: 5%.

 

DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL:

Conteúdo Científico - 30%

Conteúdo Tecnológico - 70%

 

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:

Esta unidade curricular inclui princípios relacionados com a conceção, o projeto e a construção indispensáveis aos profissionais da área dos aproveitamentos, aplicando temáticas que foram apresentadas nas unidades curriculares anteriores do tronco comum do MIEC (Hidráulica Geral, Hidrologia e Recursos Hídricos e Hidráulica Urbana e Ambiental).

Bibliografia Obrigatória

D. L. Vischer, W. H. Hager; Dam hydraulics. ISBN: 0-471-97289-4
por J. Novais-Barbosa; Mecânica dos fluídos e hidráulica geral
P. Novak... [et al.]; Hydraulic structures. ISBN: 0-419-20070-3
Armando Lencastre; Hidráulica de Estruturas, LNEC
Instituto da Água; Curso de Exploração e Segurança de Barragens , 2001

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teóricas: Exposição da matéria com utilização de recursos multimédia e do quadro, quando necessário; formulação e resolução de problemas-tipo no final de cada assunto. Consulta de fichas de apoio disponíveis nos conteúdos da web-page do SiFeup.

Aulas Teórico Práticas: Distribuição de fichas de exercícios com problemas propostos para resolução, capítulo a capítulo; apoio do docente aos estudantes, individualmente, ao longo da resolução; no caso de uma dificuldade generalizada, há lugar a explicação por parte do docente à turma, com vista a que tal dificuldade possa ser ultrapassada.

Aulas Laboratoriais: A disciplina inclui duas aulas de demonstração e aplicação de software, SEEP/W e HEC/RAS.

 

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:

A apresentação de conceitos, princípios e métodos fundamentais associados aos regulamentos, à derivação provisória, ao estudo da percolação, ao dimensionamento dos órgãos de segurança e às barragens de terra recorre à interpretação de exemplos reais elucidativos. Visa desenvolver o raciocínio técnico e crítico associado aos temas abordados e demonstrar a interligação entre os diferentes componentes de um aproveitamento e as diferentes fases da sua construção.

Desta forma pretende-se estimular no estudante uma atitude e pensamento adequados ao estudo global de um aproveitamento e desenvolver uma base sólida de formação, que permita uma formulação rigorosa dos problemas e uma correta utilização das técnicas aprendidas.

Software

HEC-RAS
SEEP/W

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Teste	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	86,00
Frequência das aulas	47,00
Total:	133,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação é realizada com base num “Exame Final” (EF) e numa prova de “Avaliação Distribuída” (CAD).

EF: prova (escrita) a realizar nas épocas normal e de recurso, com parte teórica (sem consulta) e parte prática (sem consulta), com a duração total máxima de 3.0 h (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas). Cotações: Teórica – 10 valores; Prática – 10 valores.

Componentes de Avaliação Distribuída (opcional):

CAD: prova (escrita, sem consulta) de Avaliação Distribuída, a realizar em horário coincidente com uma aula teórica ou prática, em data a definir ano a ano, com a duração máxima de 50 min (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas);

Nos termos da alínea 3.2.d) das Regras de Avaliação do MIEC, é dada aos Estudantes a possibilidade de optarem por ver substituída parte ou a totalidade das componentes de Avaliação Distribuída pelo Exame Final. Como consequência, a CLASSIFICAÇÃO FINAL (CF) é o maior valor, arredondado à unidade, dos obtidos pelo cálculo das seguintes expressões:

CF1 = 0.750 EF + 0.25 CAD

CF2 = 1.000 EF

isto é,

CF = máximo {CF1, CF2} (CF arredondada à unidade)

Nota 1: A prova de avaliação distribuída (CAD) incide sobre as matérias definidas ano a ano, em função do calendário escolar; o Exame Final (EF) incide sobre toda a matéria.

Nota 2: TODOS os Estudantes inscritos na Unidade Curricular são classificados de acordo com este método, i.e., são também abrangidos por este método de cálculo da classificação final os Estudantes com Estatutos Especiais.

Nota 3: Para o cálculo da Classificação Final (CF) são consideradas SOMENTE as provas (EF e CAD) realizadas no CORRENTE ano lectivo (i.e., NÃO SÃO consideradas as classificações obtidas em provas de Avaliação Distribuída realizadas em anos letivos anteriores).

Nota 4: Estão excluídos deste método de cálculo da classificação final aqueles Estudantes que se submetem a Exame Final (EF) para efeito de Melhoria de Classificação (ver regra específica). Também estão excluídos deste método de cálculo da classificação final os Estudantes com Estatutos Especiais que se submetam a exame em Época Especial (ver regra específica).

Nota 5: Não é permitida a melhoria de classificação das provas de Avaliação Distribuída (ver regra específica).

Nota 6: Os Estudantes que faltem à prova de Avaliação Distribuída 1, com justificação aceite pela Direcção do MIEC, têm a possibilidade (única) de realizar essa prova em data e hora a combinar com o Regente da Unidade Curricular.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os Estudantes com Estatutos Especiais são classificados de acordo com o método estabelecido em “Cálculo da Classificação Final”, EXCEPTO quando se submetem a exame em Época Especial. Neste caso, ao abrigo das NGA, os Estudantes são avaliados em momento único, o qual consistirá de uma prova com as características do Exame Final (EF). A classificação do Exame Especial será na base 0-20 valores, arredondada à unidade (cotações: Teórica – 10 valores; Prática – 10 valores).

Melhoria de classificação

Os Estudantes que já tenham obtido aprovação podem efetuar MELHORIA DE CLASSIFICAÇÃO, uma única vez, exclusivamente por Exame Final (EF) a realizar nas duas Épocas (Normal ou de Recurso) imediatamente subsequentes àquela em que obtiveram aprovação.

Sendo a melhoria de classificação realizada exclusivamente por Exame Final (EF) (classificação de 0 a 20 valores, arredondada à unidade) não há lugar a melhoria de classificação das provas de Avaliação Distribuída.

A Classificação Final na Unidade Curricular é a mais elevada, entre aquela que havia sido obtida inicialmente e a que resultar da melhoria de classificação efetuada.

Observações

REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:

Frequência de disciplinas de graduação introdutórias à temática científica versada na presente disciplina; Domínio da Língua Portuguesa;

Os estudantes em mobilidade poderão realizar o Exame Final e as Componentes da Avaliação Distribuída em português ou em inglês, se tal for solicitado.

Aos estudantes em mobilidade será dado apoio tutorial em inglês durante as aulas teórico-práticas, caso o solicitem.

 

CONHECIMENTOS PRÉVIOS:
A não frequência e/ou aprovação nas unidades curriculares de Hidráulica Geral 1, Hidráulica Geral 2 e Hidrologia e Recursos Hídricos pode conduzir a dificuldades acrescidas.

TEMPO DE TRABALHO ESTIMADO FORA DAS AULAS: 5 horas/semana.