GTA 160 – FLUXO EM MEIOS POROSOS E FRATURADOS

Carga horária:

45h

Créditos:

3

Ementa:

1- Introdução - Ciclo hidrológico – Hidrologia superficial e hidrologia subterrânea
2- Lençol freático – Fluxo de água subsuperficial - Conceito de rede de fluxo - Exemplos de redes de fluxo.
3- Potencial hidráulico; Lei de Bernoulli. Equação da Continuidade; Equilíbrio estático e dinâmico
4- Fluxo subterrâneo – Meios porosos e meios fraturados.
5- Regime permanente e transiente
6- Fluxo confinado e não confinado
7- Fluxo em meios porosos – lei de darcy- fluxo unidimensional, bidimensional e tridimensional
8- Redes de fluxo – Fluxo bidimensional - Equação de Laplace
9- Aplicações em barragens de terra e de enrocamento
10- O método dos elementos finitos aplicado ao fluxo em meios porosos
11- Fluxo em tubulações - leis de Darcy e de Darcy-Weissbach
12- Fluxo em drenos circulares [ Fluxo unidimensional )
13- O método dos elementos finitos aplicado ao fluxo em drenos
14- Aplicações em barragens de concreto (meios porosos)
– Influência da anisotropia
- Influência da inclinação, comprimento, diâmetro e rugosidade dos drenos
- Influência da temperatura
15- Redução (otimização) do volume de concreto de barragens
16- Cartas de risco para barragens de concreto
17- Fluxo em juntas abertas– Fluxo bidimensional – Fluxo paralelo e não paralelo - Leis de Poiseuille, Blasius, Nikuradse e de Louis
18- O método dos elementos finitos aplicado ao fluxo em juntas – Verificação das leis de fluxo em juntas abertas.
19- Fluxo em meios fissurados
20- O método dos elementos finitos aplicado ao fluxo em meios fissurados
21- Aplicações em barragens de concreto apoiadas em meios fissurados.

Bibliografia recomendada:

1 - Davis, C. V., "Concrete dams, basic principles of design", In: "Handbook of applied hydraulics", Editado
por Davis, C.V. e Sorensen, K.E., Terceira Edição, McGraw-Hill,1969,Section 9, p.9-1 a 9-34.
2 - Casagrande, A., "Control of seepage through foundations and abutments of dams", First Rankine
lecture,1961, in "Milestones in soil mechanics", London, Institution of Civil Engineers, 1975, p.1-21.
3 - Cruz, P. T. e da Silva, R.F., "Uplift pressures at the base and in the rock basaltic foundations of gravity
concrete dams", In: International symposium on rock mechanics related to dam foundations", 1978, Rio
de Janeiro, ISRM, p.III-1 a III-23.
4 - Serafim, J. L., Del Campo, A., "Interstitial pressure on rock foundations of dams", Journal ASCE, New
York, Vol 91, SM5, p. 65-85, Set. 1965.
5 - Guimarães, M.C.A.B., "Uma análise de métodos de avaliação de subpressão em estruturas tipo
gravidade", São Paulo: EPUSP, 1988, 238 p., Dissertação de mestrado, Engenharia, Geotecnia.
6 - Cruz, P. T. e Barbosa, J.A., "Subpressões em barragens de concreto-gravidade", In: Congresso brasileiro
de geologia de engenharia, 3, Itapema - SC, 1981. ANAIS... São Paulo, ABGE, v.2, p.163-67.
7 - Darcy, H., "Les fontaines publiques de la ville de Dijon", Paris, 1856, In: D.W. Taylor, "Fundamentals of
soil mechanics", New York, John Wiley, 1948, 700p.
8 - Neves, E.T., "Curso de hidráulica", 2a edição, Porto Alegre, Editora Globo, 1970, 577p.
9 - Polubarinova-Kochina, P. Ya., "Theory of groundwater movement", traduzido por R.J.M. de Wiest, Princeton, NJ, Princeton University Press, 1962, 613p.
10 - Harr, M.E., "Groundwater and seepage", New York,McGraw-Hill,1962, 315p.
11 - Muskat, M., "The flow of homogeneous fluids through porous media", Ann Arbor, J.M. Edwards, 1946,
763p.
12 - Schneebeli, G., "Hydraulique souterraine", Paris, Eyrolles ,1966, 362p.
13 - Casagrande, A., "Percolação de água através de barragens de terra", Manual do engenheiro Globo, Vol.
5, Tomo II, Editora Globo, 1964, p.155-191.
14 - Cedergren, H.R., "Seepage, drainage, and flow nets", New York, John Wiley, 1967, 487p.
15 - Das, B.M., "Advanced soil mechanics", New York, McGraw-Hill,1985, 511p.
16 - Scott, R.F., "Principles of soil mechanics", Palo Alto, Addison-Wesley,1965, 550p
17 - Todd, D.K., "Hidrologia de águas subterrâneas", São Paulo, Edgard Blücher, 1959, 319p.
18 - Taylor, R.L. and Brown, C.B. "Darcy flow solutions with a free surface", Journal of the Hydrol. Div.,
ASCE, vol. 93, no. HY2, p. 25-33, March 1967.
19 - Desai, C.S. and Abel, J.F., "Introduction to the finite element method", New York, Van Nostrand
Reinhold,1972, 477p.
20 - Desai, C.S. and Christian, J.T., "Numerical methods in geotechnical engineering", New York, McGraw-Hill,1977, 783p.
21 - Zienkiewicz, O.C., "The finite element method", third edition, London, McGraw-Hill,1977, 787p.
22 - Leps, T.M., "Flow through rockfill", In "Embankment-dam engineering - Casagrande Volume", New York, John Wiley, 1973, p 87-107.
23 - da Silva Filho, J.F., "Análise de percolação nas fundações do vertedouro", Projeto Tucuruí, Relatório de projeto TUC-10-4780-RE, Consórcio Engevix-Themag, Eletronorte, Novembro, 1978. 7p. (não publicado)
24 - Simunek, J., Huang, K., van Genuchten, M. Th., "The Swms3d code for simulating flow and solute transport in three-dimensional variably-saturated media", Riverside, California, Research report no. 139, U.S. Salinity Laboratory, July,1995, 155p.
25 - Coelho, P.S.M., "Simulação de subpressões em barragens de concreto", In: Seminário Nacional de Grandes Barragens, 13, Rio de Janeiro, 1980, Anais... Rio de Janeiro, CBGB, v. 2, p.161-182.
26 - Andrade, R.M., "Mecânica do escoamento em maciços fraturados - Aplicada a Barragens", Rio de Janeiro, Engevix, Setembro 1988, 324p.
27 - Hubbert, M.K., "The Theory of Ground-Water Motion", J. Geol., Vol 48, No. 8, Part 1, 1940, p.785-944.
28 - Kealy, C.D. and Busch, R.A., "Determining Seepage Characteristics of Mill Tailings Dams by the
Finite Element Method", Washington, U.S. Bureau of Mines Report of Investigation, RI-7477, 1971, 113p.
29 - Lambe, T.W. and Whitman, R.V., "Soil Mechanics, SI Version", New York, John Wiley, 1979, p 272.
30 – Engevix – Estudos e Projetos de Engenharia – UHE Balsas Mineiro (Atual IsamuIkeda) – Desenhos de
Projeto DEC – 0182, Ver “b” (1981), DEC – 0280 (1982), DEC – 0281 (1982), E-153(1979), Relatório IIE-RT-002 (1984).
31 - de Quadros, E. F., "A Condutividade Hidráulica Direcional dos Maciços Rochosos",São Paulo, EPUSP, 1992, Volume 1, 490p, Tese de Doutorado, Engenharia, Geotecnia.
32 - “ Failure of a concrete dam foundation by erosion along soft rock joints” in Rock Engineering in Difficult Ground Conditions – Soft Rocks and Karst - Vrkljan (ed) © 2010 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-0-415-80481-3, Eurock 2009 – p. 767- 771
33 - “A numerical model for analyses of flow through rock discontinuities" in Rock Engineering in Difficult
Ground Conditions – Soft Rocks and Karst - Vrkljan (ed) © 2010 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-0-415-80481-3 Eurock 2009 – p. 255- 260 Rock Engineering in Difficult Ground Conditions – Soft Rocks and Karst - Vrkljan (ed) © 2010 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-0-
415-80481-3, Eurock 2009 – p. 767- 771 em parceria com Marcos Vinicius Vidigal.
34 -“ Optimization of concrete gravity dams foundation drainage systems” in Dams and Reservoirs, Societies and Environment in the 21st Century. Proceedings of the International Symposium on Dams in the Societies of the 21st Century, International Congress on Large Dams (ICOLD),
Barcelona, Spain. Ed. Luis Berga et al. Taylor and Francis. London. 2006. p. 633-639.
35 - " Influence of the geometry of the drainage system and of the foundation anisotropy on the uplift pressures
under concrete dams", INFOGEO 2005 - 50. Brazilian Symposium on Applications of Computational
Mechanics in Geotechnical Engineering - Belo Horizonte - Brazil - May - 2005.
36 - " A three-dimensional model for seepage analysis of concrete dams foundations " - 4th International
Workshop - Applications of Computational Mechanics in Geotechnical Engineering - Ouro Preto - Brazil - August 17-20, 2003, em parceria com Evandro Moraes da Gama.
37 - "Um modelo para análise de fluxo através das fundações de barragens de concreto" - REM - Revista da
Escola de Minas de Ouro Preto, vol 56, n0. 1 jan/mar/2003, em parceria com Evandro Moraes da Gama.


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