Dimensionamento de bacias e canais de portos

DIMENSIONAMENTO DOS CANAIS DE ACESSO

Para o dimensionamento da profundidade e largura do canal de acesso do porto é tomado como base as características da embarcação-tipo que estará utilizando o porto. E para conferência se a hidrovia de localização está adequada às condições calculadas serão utilizadas, também, as características dessa hidrovia. Na tabela 1 está apresentado o resumo das características principais da embarcação-tipo do porto.

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Tabela 1: Características da embarcação-tipo

Para auxiliar o dimensionamento dos canais de acesso foi utilizada a planilha eletrônica “REQUISITOS PIANC – PORTOS” disponibilizada pelo professor Brizamar Muniz de Aguiar Filho.

Cálculo da profundidade do canal

Segundo ALFREDINI (2009), os principais aspectos a serem considerados para a determinação da profundidade do canal de acesso são a maré, incertezas relacionadas ao nível da água, efeitos de onda, calado estático da embarcação e a variação de densidade, squat (afundamento paralelo + trim), margem de folga da quilha e alterações no leito relacionadas à sedimentação e à dragagem.

Para a maré, é necessário utilizar a situação crítica na qual a embarcação trafegara pelo porto, portanto será considerada a maré a baixa-mar. Segundo LOBO (2017), Ilhéus é uma região de micro/meso marés, apresentando nível médio da variação da maré mensal, nos últimos 11 anos (2005 – 2016) de 1.12 metros

Para o squat que é o afundamento paralelo acrescido do trim devido ao efeito da diferença de pressão de empuxo em situação de águas rasas é utilizada a formulação 1, recomendada pela Pianc.

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Onde:  é o deslocamento da embarcação em m³;[pic 3]

 é o comprimento entre perpendiculares;[pic 4]

 o número de Froude sendo a razão da velocidade da embarcação pela raiz do produto entre o calado e a aceleração da gravidade: [pic 5][pic 6]

Para os efeitos de onda, ALFREDINI (2009) recomenda usar um acréscimo de profundidade de metade da altura da onda, quando a embarcação encontra-se no vale da onda quando o comprimento de onda for muito maior que o comprimento da embarcação, pelas observações no site Surfguru é possível observar que o comprimento de onda na região de instalação do porto dificilmente será maior que o comprimento da embarcação, portanto, os efeitos de onda são desconsiderados para a determinação da profundidade do canal.

Como margem de folga sobre a quilha, deve-se levar em consideração o tipo de solo de operação do porto, a NBR n° 13.246/95 recomenda: até 0,3 m para lodoso, 0,3 a 0,5 m para arenoso, e no mínimo 1 m para rochoso. Na região de instalação o tipo de solo predominante é o lodoso, segundo observado pelo Plano Mestre do Porto de Ilhéus (2012).

Para as incertezas relacionadas às alterações do leito devido a dragagem e sedimentação, é prática comum estabelecer um mínimo de 1,10 para a relação profundidade-calado, segundo ALFREDINI (2009).

O resultado está apresentado na tabela 2.

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Tabela 2: Profundidade requerida do canal de acesso.

Pela carta náutica da região de instalação, é possível observar que a profundidade mínima é de 24 metros. Sendo assim, a embarcação-tipo pode atracar no porto com segurança.

Cálculo da largura do canal

Para determinação da largura do canal deve-se compreender os elementos que compõem a largura do canal de acesso, mostrados na Figura 1:

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Figura 1: Elementos da largura do canal de acesso (FONTE: Alfredini, 2009)

Da figura, pode-se perceber que os parâmetros de determinação da largura do canal de acesso estão a faixa de manobra a qual a embarcação executará antes de sua atracagem, a distância de passagem no caso de canais de duas mãos para que uma embarcação não sofram interferência dos efeitos hidrodinâmicos de outra e a folga com a margem devido ao ângulo de talude das encostas para que embarcação tenha segurança no trafego e para reduzir os efeitos da margem.

Esses elementos estão em função de diversos fatores ambientais e de serviço, portanto dependendo do grau de interferência desses fatores na região de instalação do porto, será acrescido uma parcela em função da boca da embarcação-tipo na largura do canal de acesso do porto.

No livro de ALFREDINI (2009) é apresentado um roteiro de cálculo para a determinação da largura do canal, levando em consideração os fatores da Figura 2.

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Figura 2: Parcelas do cálculo da largura requerida de navegação para canal de acesso (FONTE: Alfredini, 2009)

Para o cálculo da largura do canal de acesso, primeiramente deve-se determinar se o canal receberá embarcação em apenas 1 sentido ou nos 2 sentidos, o que acarreta em diferentes formulações para a determinação da largura. Neste caso, será feito o cálculo para os dois casos. Os resultados ajudarão na tomada de decisão de como as embarcações trafegarão no canal de acesso, levando em consideração a largura da via. Se feita em apenas 1 sentido há a facilitação da manobra das embarcações e diminuição dos riscos, porém exige que haja melhor administração de entrada e saída das embarcações assim como do tempo em que a embarcação passa no cais ou bacias de espera.

• Largura de Manobra

Sabendo que a embarcação-tipo possui o comprimento muito maior que a boca, logo sua manobrabilidade é dificultada, sendo, então considerada fraca.

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• Larguras Adicionais

A velocidade de travessia pelo canal de acesso depende da extensão do mesmo, como esse parâmetro ainda não foi definido, segundo o Plano Mestre do Porto de Ilhéus (2012) se o canal tiver 3 km de extensão e considerando uma velocidade de travessia de 7 nós, um navio levará cerca de 14 minutos para percorrê-lo, portanto será esse tomado como referência.