Aproveitamentos Hidráulicos
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Hidráulica |
Ocorrência: 2024/2025 - 1S 
Ciclos de Estudo/Cursos
Sigla |
Nº de Estudantes |
Plano de Estudos |
Anos Curriculares |
Créditos UCN |
Créditos ECTS |
Horas de Contacto |
Horas Totais |
M.EC |
18 |
Plano de estudos oficial |
2 |
- |
6 |
45,5 |
162 |
Docência - Responsabilidades
Língua de trabalho
Inglês
Objetivos
OBJETIVOS:
Transmitir os conceitos e conhecimentos fundamentais relativos aos vários componentes dos aproveitamentos hidráulicos. Apresentar e caracterizar os principais elementos constituintes, realçando as principais questões hidráulicas do seu dimensionamento.
JUSTIFICAÇÃO:
As matérias lecionadas na unidade curricular de Aproveitamentos Hidráulicos 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 da L.EC, designadamente Hidráulica 1 e 2 e Hidrologia e Hidráulica Urbana.
Resultados de aprendizagem e competências
Conhecer e aplicar os regulamentos; Dimensionar, interpretar e verificar o funcionamento hidráulico de obras de desvio provisório do rio; Verificar a segurança de um aproveitamento hidráulico assente sobre leitos móveis em relação aos fenómenos associados à percolação sob a sua fundação; Dimensionar e verificar o correto funcionamento hidráulico dos diferentes órgãos dos aproveitamentos hidráulicos (descarregadores de cheias, descargas auxiliares e de fundo, bacias de dissipação de energia, circuito hidráulico, etc); Conhecer e pré-selecionar o equipamento hidromecânico para um aproveitamento hidráulico; Conhecer o Plano de Observação de Barragens; Analisar a estabilidade de açudes e pilares.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
A não frequência e/ou aprovação nas unidades curriculares de Hidráulica 1, Hidráulica 2 e Hidrologia e Hidráulica Urbana pode conduzir a dificuldades acrescidas.
Programa
Capítulo 1 – Classificação e tipologia dos aproveitamentos hidroelétricos. Tipos de Barragens. Regulamento de segurança de Barragens, Normas de projeto 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). Software HEC-RAS.
Capítulo 3 – Análise da percolação sob barragens em leitos móveis. Métodos de Blight e de Lane. Método dos coeficientes de resistência. Software SEEP/W.
Capítulo 4 – Órgãos de Descarga. Descarregadores de cheias: Funções, tipos e classificação; Soleiras descarregadoras. Classificação; Amortecimento de cheia no caso de existência de albufeira. Descargas Auxiliares e de Fundo. Equipamentos hidromecânicos.
Capítulo 5 – Dissipação de energia. Bacias de dissipação por ressalto hidráulico e por trampolim submerso. Dissipação por jatos. Dissipação por macrorugosidades e por impacto. Descarregadores em degraus.
Capítulo 6 – Circuito hidráulico: tomadas de água; conduta forçada (questões hidráulicas e dimensionamento económico); Chaminés de Equilíbrio. Reforço de potência.
Capítulo 7 – Plano de observação de barragens. Rotura de Barragens.
Capítulo 8 – Análise da estabilidade de elementos estruturais (açudes e pilares).
DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
Os conteúdos programáticos incidem sobre um conjunto de temas que visam transmitir as competências necessárias à conceção, ao projeto e à construção dos Aproveitamentos Hidráulicos, tendo por base as temáticas que foram apresentadas nas unidades curriculares anteriores de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente. Os conhecimentos fundamentais relativos aos vários componentes dos aproveitamentos hidráulicos serão apresentados numa perspetiva prática, abrangendo aspetos específicos deste tipo de obras.
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
Helena Ramos;
Guidelines for design of small hydropower plants
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 página do SIGARRA.
Aulas Teórico Práticas: Distribuição de fichas de exercícios com problemas propostos para resolução, capítulo a capítulo. Estas aulas incluem, ainda, a demonstração e aplicação de software, SEEP/W e HEC/RAS.
Aulas Laboratoriais: A unidade curricular inclui uma aula laboratorial sobre dissipação de energia por jatos, a realizar na instalação experimental existente no Laboratório de Hidráulica da FEUP.
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, de dissipação de energia e circuito hidráulico e à estabilidade de barragens e pilares 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
SEEP/W
HEC-RAS
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Teste |
80,00 |
Trabalho escrito |
20,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
100,50 |
Frequência das aulas |
45,50 |
Trabalho escrito |
16,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do M.EC. 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 final é realizada com base em duas provas escritas de “Avaliação Distribuída” (MT1 e MT2) e dois trabalhos práticos, referentes ao trabalho laboratorial (EP1) e à aplicação de um sofware (HEC-RAS ou SEEP/W) a um caso prático (EP2).
A CLASSIFICAÇÃO FINAL (CF) é obtida pela seguinte expressão:
CF = 0.40 MT1 + 0.40 MT2 + 0.10 EP1 + 0.10 EP2
MT1 e MT2: provas escritas, sem consulta, com parte teórica e parte prática, 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.
EP1 e EP2: trabalhos práticos, correspondentes ao trabalho laboratorial e à aplicação de um software (HEC-RAS ou SEEP/W) a um caso prático, com data de entrega a combinar em cada ano (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas).
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.