PT96136B

PT96136B - Vertedouro para descarga de cheias para barragens e obras semelhantes

Info

Publication number: PT96136B
Application number: PT96136A
Authority: PT
Original assignee: Gtm Batimen Travaux Publ
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-07
Publication date: 1998-07-31
Also published as: YU240090A; BR9006526A; ES2046747T3; CA2032275C; ZW20290A1; NO905383L; KR910012467A; YU47985B; US5032038A; JPH0520527B2; PT96136A; CS637690A3; CA2032275A1; DE69003661T2; NO905383D0; CY1961A; RO111118B1; ZA9010189B; TNSN90158A1; GEP19970895B

Description

VERTEDOURO PARA DESCARGA DE CHEIAS PARA BARRAGENS E OBRAS

SEMELHANTES para que

GTM BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS pretende obter privilégio de invenção em Portugal.

O presente invento refere-se a um vertedouro para descarga de cheias para barragens e obras semelhantes, do tipo que compreende uma galeria de escoamento cuja cristã se encontra situada num primeiro nível predeterminado mais baixo que um segundo nível predeterminado correspondente a um nível máximo ou nível das águas mais altas para o qual é concebida a barragem, correspondendo a diferença dos referidos primeiro e segundo níveis a um débito máximo predeterminado de uma cheia excepcional e uma alça móvel que obtura o vertedouro.

estado actual da prática da concepção e da construção de barragens de galeria de escoamento leva a dimensionar estas obras para condições de cheias (milenárias por exemplo) que levam a grandes alturas de lâmina de escoamento (da ordem de 1 a 5m conforme as obras).

Com dimensionamento igual dos órgãos de descarga das cheias, a barragem de galeria de escoamento livre oferece, em relação

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. ?r.r?

‘^3 a uma obra dotada de comportas, a melhor segurança em face da álea hidrológica, que continua a ser um dos maiores riscos para as barragens.

Em contrapartida, a adopção de uma galeria de escoamento completamente livre leva a uma perda da parte útil retida gue corresponde à altura máxima da lâmina de escoamento, isto é, à diferença acima mencionada dos referidos primeiro e segundo níveis predeterminados. Esta perda pode representar, nomeadamente para obras de pequena ou média importância, uma parte significativa do volume útil da retenção (podendo esta parte atingir ou ultrapassar os 50%).

O problema que o presente invento procura resolver pode resumir-se aos dois objectivos principais que se seguem, que podem ser procurados simultânea ou alternadamente:

I^a- aumentar de modo quase permanente a capacidade de armazenagem de uma barragem de galeria de escoamento livre;

2^a- manter e/ou acrescentar a segurança do funcionamento próprio das obras de galeria de escoamento, permitindo de maneira fiável a passagem das cheias excepcionais, continuando a permitir um escoamento das cheias de pouca ou média importância, sem intervenção exterior e sem uma modificação significativa da obra.

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Foram já propostos e existem aetualmente diversos dispositivos para aumentar a capacidade de armazenagem de uma retenção. Na maioria dos casos, estes dispositivos são essencialmente constituídos por sistemas de comportas que obturam a galeria de escoamento quando as comportas estão fechadas. As comportas, seja qual for a sua natureza, clássicas ou insufláveis, de funcionamento automático ou manual, têm geralmente custos de investimento bastante elevados e necessitam de uma manutenção e de manobras periódicas. Além disso, necessitam de uma vigilância humana contínua ou de um mecanismo exclusivo que reaja ao nível de água da retenção, mecanismo esse que é muitas vezes oneroso e sofisticado e que nunca está livre de uma falha. Finalmente, tendo uma capacidade de descarga igual, a segurança de exploração e a fiabilidade de uma obra dotada de comportas são inferiores às de uma obra de galeria de escoamento livre (sem comportas).

Existem determinados dispositivos que permitem aumentar temporariamente a capacidade de armazenagem de uma retenção, tais como sacos de areia ou diques (igualmente chamados flash boards). Estes dispositivos continuam a ser, no entanto, de uma amplitude limitada e, devido ao facto de necessitarem de uma intervenção humana anterior a cada cheia, apresentam uma importante álea de funcionamento.

Existem igualmente, em determinadas grandes barragens em

D-385 aterro, uma secção de dique fusível, nivelada num declive inferior ao do resto da obra e que funciona segundo o princípio da erosão dos seus materiais constitutivos, erosão que é gerada por uma subida extrema do nível da retenção aquando de uma cheia de importância muito excepcional. Este dique fusível tem, de facto, por fim evitar o escoamento incontrolado e catastrófico de uma cheia extrema no conjunto de uma obra, concentrando os efeitos da cheia numa secção especialmente preparada para se romper pela erosão e oferecer uma capacidade de descarga suplementar. Após a ruptura do dique fusível, seriam necessários trabalhos de reparação importantes para permitir novamente a exploração normal da obra.

Tanto quanto é do conhecimento da requerente, parece, portanto que nenhum dispositivo existente responde de maneira satisfatória aos objectivos indicados mais acima, com uma exploração simples e com um custo de investimento moderado.

De acordo com o presente invento, o problema acima mencionado é resolvido pelo facto de a referida alça compreender, pelo menos, um elemento de alça rígido e maciço que é colocado na cristã da galeria de escoamento e é mantido no seu lugar sobre esta por acção da gravidade, possuindo o referido elemento uma altura predeterminada que é menor que a diferença dos primeiro e segundo níveis predeterminados e que corresponde, para um nível de água sensivelmente igual ao

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-5- -4 referido nível máximo, a uma cheia média que tem um débito predeterminado mais fraco que o referido débito máximo predeterminado, estando o referido elemento de alça dimensionado em tamanho e peso para que o momento das forças de impulso aplicadas pela água ao elemento de alça atinja o momento das forças de gravidade que tendem a manter o elemento de alça no seu lugar na galeria de escoamento e que, em consequência, o referido elemento de alça seja desequilibrado quando a água atinge um terceiro nível predeterminado mais elevado que a cristã do elemento de alça, mas quanto ao resto, igual ao segundo nível predeterminado.

Nestas condições, é claro que a capacidade de armazenagem da barragem é aumentada numa quantidade correspondente à altura do elemento de alça. 0 ou os elementos de alça podem ser fabricados a um custo muito moderado relativamente às comportas e, no caso de serem instalados na galeria de escoamento de uma barragem já existente, esta instalação pode ser realizada sem que seja necessário efectuar modificações significativas na galeria de escoamento da barragem, como se verá mais adiante. É igualmente claro que para cheias de média importância, desde que o nível da água não atinja o referido terceiro nível predeterminado, que pode ser determinado de modo a ser, na prática, igual ou ligeiramente mais baixo que o referido segundo nível predeterminado (nível máximo ou nível das águas mais altas), a água poderá passar por cima do ou dos referidos elementos de alça para

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7¾ descarregar a cheia sem que daí resulte uma destruição da alça e, por conseguinte, sem que daí resulte uma diminuição da capacidade aumentada de armazenagem da barragem. Pelo contrário, se, no caso de uma cheia excepcional, o nível da água atingir o referido terceiro nível predeterminado, o ou os elementos de alça são automaticamente desequilibrados e arrastados pela água, apenas sob a acção das forças de impulso da água, portanto sem qualquer intervenção exterior, voltando assim a dar à galeria de escoamento a sua plena capacidade de descarga correspondente à altura máxima da lâmina de escoamento para a qual a barragem foi concebida.

Se bem que, teoricamente, isto não seja absolutamente indispensável, prevê-se, de preferência, um botaréu de altura predeterminada na galeria de escoamento próximo do elemento de alça, do lado jusante do mesmo, para impedi-lo de deslizar para jusante para a galeria, sem todavia o impedir de oscilar por cima do botaréu quando o nível da água atinge o referido terceiro nível predeterminado. Evidentemente, neste caso, a altura do botaréu é tida em conta, como se verá mais adiante para o dimensionamento em tamanho e peso do ou dos elementos de alça.

Pode dispor-se uma junta de estanqueidade entre a galeria de escoamento e a base do elemento de alça, próximo do bordo a montante da referida base. Todavia, uma tal junta de estanqueidade não é absolutamente indispensável se, na

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HW ausência da junta de estanqueidade, as fugas de água entre o elemento de alça e a galeria, de escoamento forem de pouca importância e se a zona da galeria de escoamento em que repousa o ou os referidos elementos de alça for convenientemente drenada de modo que não possa estabelecer-se qualquer subpressão considerável sob o ou os referidos elementos de alça. Pelo contrário, como se verá mais adiante, podem prever-se meios para estabelecer automaticamente uma subpressão sob o ou os referidos elementos de alça quando o nível de água atinge o referido terceiro nível predeterminado, a fim de favorecer o desequilíbrio e a oscilação do ou dos referidos elementos de alça no momento em que tal se torna indispensável para descarregar uma cheia excepcional.

presente invento pode ser aplicado tanto ao vertedouro de uma barragem já existente como ao de uma barragem gue esteja a ser construída. No primeiro caso, a cristã da galeria de escoamento é, de preferência rebaixada para um nível mais baixo que o referido primeiro nível predeterminado e o ou os referidos elementos de alça são colocados na galeria rebaixada. Neste caso, a capacidade de armazenagem da barragem pode ser mantida igual à que possuia antes do rebaixamento da galeria de escoamento ou pode ser acrescida conforme se dê ao ou aos elementos de alça uma altura tal que a sua ou as suas cristãs encontrem o referido primeiro nível predeterminado ou um nível superior a este, mas inferior ao

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-8- / referido terceiro nível predeterminado. Qualquer que seja a altura do ou dos elementos de alça, nos limites indicados acima, obtem-se uma segurança maior do que com a galeria de escoamento não rebaixada, dado que a abertura que se obtem após a oscilação do ou dos elementos de alça possui uma altura maior do que no caso de uma galeria de escoamento não rebaixada, permitindo assim descarregar um débito de cheia maior do que o débito máximo da cheia excepcional para a qual a barragem tinha sido inicialmente concebida.

Igualmente, na concepção de uma nova barragem, poderá adoptar-se uma maior diferença entre os primeiro e segundo níveis predeterminados (o que contribui para aumentar a segurança) sem se recear que isto arraste uma diminuição da capacidade de armazenagem da barragem, dado que esta capacidade de armazenagem poderá ser mantida, ou mesmo aumentada, sem diminuição da segurança, prevendo um ou mais elementos de alça de acordo com o presente invento.

No caso de serem previstos vários elementos de alça, cada elemento de alça ou um grupo de elementos de alça pode ser dimensionado de modo a oscilar para um nível de água predeterminado mais baixo do que aquele em que um outro elemento ou grupo de elementos de alça oscilará, sendo este )

último dimensionado de modo a oscilar para um nível de água mais baixo do que aquele em que oscilará um terceiro elemento ou grupo de elementos de alça e assim sucessivamente. ObtemD-385

-se, deste modo, caso seja necessário, um aumento progressivo da capacidade de descarga conforme a importância de cheia.

Notar-se-á igualmente que, se um ou mais elementos de alça tiverem sido feitos oscilar e tiverem sido arrastados por uma cheia excepcional, podem ser fácil e economicamente substituídos por outros elementos de alça sem ser necessário efectuar reparações significativas após a cheia ter sido descarregada.

Outras características e vantagens ressaltarão no decurso da descrição que se seguirá de diversas formas de realização do presente invento, dadas a título de exemplo, em referência aos desenhos anexos, em que:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando uma obra, como por exemplo, uma barragem e o seu vertedouro para descarga de cheias de galeria de escoamento livre à qual pode aplicar-se o presente invento.

As Figuras 2a e 2b ilustram, em corte vertical e em escala aumentada, a cristã da galeria de escoamento livre da barragem da Figura 1 para dois níveis de água diferentes.

A Figura 3 é uma vista em alçado do vertedouro da Figura 1, observada do lado jusante e equipado com uma alça fusível, de acordo com o presente invento.

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A figura 4 é uma vista em planta do vertedouro da Figura 3.

As Figuras 5a a 5e são vistas em corte vertical que permitem explicar o funcionamento da alça fusível do presente invento antes, durante e após a passagem de uma cheia.

A Figura 6 é um gráfico ilustrando as diferentes forças que, em funcionamento, podem ser aplicadas a um elemento de alça de acordo com o presente invento.

A Figura 7 é um gráfico representando as variações dos momentos das forças motrizes e resistentes em função da altura da água por cima da galeria de escoamento, assim como as variações do débito da água descarregada em função da altura da lâmina de escoamento.

As Figuras 8a a 8c são vistas em corte transversal que permitem comparar as alturas máximas de lâminas de escoamento no caso do presente invento para elementos de alça possuindo alturas diferentes (Figuras 8a e 8b) e no caso de uma galeria de escoamento livre conhecida (Figura 8c).

A Figura 9 é uma vista em corte vertical ilustrando um elemento de alça do presente invento ao qual se encontra associado um dispositivo libertador de oscilação.

As Figuras 10a a 10c mostram, em escala aumentada, vários

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-/ dispositivos protectores que podem ser previstos na extremidade superior do dispositivo libertador da Figura 9.

As Figuras 11a a llg mostram, em perspectiva, várias formas de realização de um elemento de alça de acordo com o presente invento.

As Figuras 12 a 14 mostram, em corte vertical, outras variantes da forma de realização do elemento de alça do presente invento.

A Figura 15 mostra, em perspectiva, um pormenor do elemento de alça da Figura 14.

A obra 1 representada na Figura 1 pode ser uma barragem em aterro ou uma barragem em betão ou em alvenaria. Todavia, deverá notar-se que o presente invento não está limitado ao tipo de barragem ilustrado na Figura 1, mas, pelo contrário, pode aplicar-se a qualquer tipo de barragem conhecido com galeria de escoamento livre.

Na Figura 1, o número de referência 2 designa a cristã da barragem, o número 3 a sua antepara jusante, o número 4 a sua antepara montante, o número 5 um vertedouro para descarga de cheias, o número 6 a galeria do vertedouro 5 e o número 7 um canal de descarga. 0 vertedouro 5 pode ser implantado na parte central da barragem 1 ou na extremidade da mesma ou

D-385 ainda escavado numa margem sem que isso altere a possibilidade de utilização do presente invento.

Para uma obra de galeria de escoamento livre, o nível RN da retenção normal em exploração (ver também a Figura 2a) é o da cristã 8 da galeria de escoamento 6. Este nível RN determina o volume máximo de retenção que pode ser conservado pelo reservatório formado pela barragem. A distância vertical R, chamada compensação, entre o cristã 8 do vertedouro e a cristã 2 da barragem é a soma de dois termos a saber, por um lado, uma sobrelevação hl do nível de água devido a uma cheia, até a um nível máximo RM ou nível das águas mais altas (PHE), que permite o escoamento da cheia máxima (Figura 2b) para a qual a obra está dimensionada e, por outro lado, uma sobrealtura adicional h2 destinada a proteger a cristã 2 da barragem contra as oscilações do plano de água no seu nível máximo RM (efeito do vento, ondas, etc.).

Numa barragem clássica de galeria de escoamento livre como a que se ilustra na Figura 1, a parte de reservatório situada entre o nível de retenção normal RN e o nível máximo RM não é armazenado e é, portanto, perdido para a exploração. Uma das finalidades do presente invento é permitir elevar de modo quase permanente o nível de exploração normal da retenção e, portanto, aumentar a sua capacidade de armazenagem, excepto quando da passagem de cheias excepcionais.

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Para este efeito, o presente invento prevê que se disponha na galeria de escoamento 6 uma alça 10, constituída, pelo menos, por um elemento maciço 11, por exemplo cinco elementos 11alle, como se ilustra nas Figuras 3 e 4, sendo a referida alça 10 ou os elementos da alça 11 capazes de suportar, sem se romper, a carga de água correspondente a um escoamento moderado (que permite a passagem das cheias mais frequentes) resistindo pelo efeito da gravidade e que são tornados fusíveis por oscilação para uma carga de água predeterminada correspondente a um nível N, quando muito igual ao nível máximo RM e que permite então a passagem das cheias mais fortes.

Evidentemente o número dos elementos de alça 11 não está limitado a cinco elementos como se ilustrou nas Figuras 3 e 4, mas pode ser menor ou maior consoante o comprimento do vertedouro 5 (medido no sentido longitudinal da barragem). De preferência, o número dos elementos de alça 11 é escolhido de maneira a serem obtidas massas unitárias fracas que permitem uma colocação e uma substituição fácil dos referidos elementos de alça.

Cada elemento de alça 11 é colocado na galeria de escoamento 6 e é mantido neste por acção da força da gravidade. De preferência, cada elemento de alça 11 é retido, contra qualquer deslizamento para jusante, por um botaréu 12, situado próximo do elemento 11, do lado jusante do mesmo. 0

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botaréu 12 pode ser, por exemplo, embutido na galeria 6, como se ilustrou, por exemplo, na Figura 5a e pode ser descontínuo, tal como se ilustrou nas Figuras 3 e 4. Todavia, se se desejar, o botaréu 12 poderia ser contínuo. Como se verá mais adiante, a altura do botaréu 12 é predeterminada, mas pode ser variável segundo os esforços em jogo e segundo o nível de água a partir do qual se pretende iniciar a oscilação de cada elemento de alça 11.

Tal como se ilustrou na Figura 4, prevê-se uma junta de estanqueidade clássica 13, por exemplo em borracha, em cada uma das duas extremidades da alça 10 entre esta e os flancos laterais 14 do vertedouro 5. Quando a alça 10 é constituída por vários elementos 11, prevêm-se igualmente juntas de estanqueidade 13 entre as paredes laterais verticais, dois a dois e frente a frente, elementos adjacentes de alça 11, como se vê igualmente na Figura 4. De preferência, prevê-se também uma junta de estanqueidade 15 entre a galeria de escoamento 6 e a base dos elementos de alça 11 próximos do bordo montante 16 da referida base como é, por exemplo, visível nas Figuras 4 e 5a. Se bem que a Figura 5c represente a junta 15 suportada pelo elemento de alça 11, a junta 15 poderia ser também instalada numa ranhura praticada na galeria de escoamento 6. Como se ilustrou na Figura 4, as juntas 13 e a junta 15, quando esta última está prevista, estão dispostas num mesmo plano vertical. Em vez de se prever a junta 15 ou além desta, pode efectuar-se um

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sistema de drenagem de modo conhecido na galeria de escoamento 6, na zona do mesmo subjacente à alça 10, a fim de secar esta zona e evitar que, em funcionamento normal, seja aplicada uma subpressão aos elementos de alça 11.

Conforme se ilustrou na Figura 5a, a alça 10 do presente invento permite elevar o nível da retenção normal do nível RN (nível da retenção normal da galeria de escoamento livre 6, isto é, sem a alça 10) até ao nível RN' correspondente à altura da alça 10 por cima da galeria 6. Tal como será explicado mais adiante, cada elemento de alça 11 está dimensionado de maneira a ser autoestável para uma carga de água inferior a um nível predeterminado N, ele próprio quando muito igual ao nível máximo RM já mencionado acima. Deste modo, supondo, por exemplo, que o referido nível predeterminado é igual ao nível RM, enquanto o nível de água continua inferior ao nível RM para cheias de pequena ou média importância e está compreendido entre os níveis RN' e RM, a água escoa-se por cima da alça 10 como ilustrado na Figura 5b, sem que a alça seja destruída. Neste caso, após a descarga da cheia, o nível de água volta a cair para o nível RN' ou para um nível mais baixo se a água for separada na retenção.

Pelo contrário, se o nível de água atinge, na hipótese acima mencionada, um nível predeterminado N igual ou ligeiramente mais baixo que o nível máximo RM no caso de uma forte cheia,

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-4<

ou cheia excepcional, pelo menos um elemento 11 da alça 10 é desequilibrado sob o impulso da água e oscila em torno do botaréu 12, como ilustrado na Figura 5c e o ou os elementos 11 que são feitos oscilar são descarregados pela água da cheia, pelo menos, para junto do vertedouro 5, permitindo assim a descarga das cheias mais fortes. Após a descarga de uma forte cheia que provocou a oscilação da alça 10, a galeria de escoamento 6 encontra-se no estado ilustrado na Figura 5d, tendo o nível da água voltado ao nível da retenção normal RN ou a um nível ainda mais baixo. Pode eventuaimente prever-se alguns elementos 11 de substituição, disponíveis permanentemente no local da barragem, para permitir uma reparação da alça 10 em caso de necessidade e restabelecer assim o nível da retenção normal no nível RN', tal como se ilustrou na Figura 5e. É preciso notar, no entanto, que a não substituição de um ou de vários elementos 11 após uma cheia excepcional que provocou a oscilação de, pelo menos, um elemento 11 não diminui a segurança de fucionamento da obra.

Os riscos de mau funcionamento devidos a corpos flutuantes podem ser facilmente eliminados por uma protecção a montante segundo as técnicas convencionais adaptáveis a cada caso particular. A protecção pode ser, por exemplo, constituída por linhas flutuantes na retenção, a uma determinada distância a montante do vertedouro, ou por dispositivos de paragem fixados na antepara a montante da barragem.

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-17-r

Dar-se-á agora um exemplo numérico de dimensionamento de uma alça fusível de acordo com o presente invento. Habitualmente, as barragens e as galerias de escoamento são dimensionadas para que o nível do lago (nível de retenção) atinja o nível máximo RM para a cheia excepcional prevista (cheia de projecto). Esta cheia pode ser por exemplo a cheia que apenas se produz num ano em mil (cheia milenária).

Para assentar ideias, supor-se-á que o débito desta cheia de projecto é, por exemplo, de 200 m3/s e que a galeria de escoamento livre 6 tem um comprimento de 40 m. Nestas condições, a altura H da lâmina de água necessária para descarregar o débito da cheia de projecto correspondente a 5m3/s por metro linear de galeria. Esta altura H pode ser calculada pela seguinte fórmula:

Q = 1,8 Η³/² (1) pela qual se pode ver que H é sensivelmente igual a a 2m na hipótese colocada mais acima. Sempre nesta hipótese, na ausência de comportas ou de alças, o nível da galeria 6 do vertedouro 5 é nivelado a 2m abaixo do nível máximo RM para permitir a descarga da cheia milenária e perde-se, portanto, um volume útil de água correspondente a uma parte de 2 metros.

Para a determinação da altura dos elementos de alça 11, o presente invento baseia-se na constatação de que o débito máximo atingido em média em 20 anos é muito mais fraco que o

D-385 .ff

-18da cheia de projecto. Pode ser de cerca de 50m³/s no exemplo aqui escolhido. De acordo com a fórmula (1) este débito corresponde então a uma lâmina de água que possui uma altura de cerca de 0,8m. Se se admitir que os elementos de alça 11 podem ser destruídos, em média, todos os 20 anos, pode então dar-se aos elementos de alça uma altura de 2m - 0,8m = l,2m permitindo assim a passagem por cima dos elementos de alça 11 de uma lâmina de água de 0,8m de altura correspondente ao débito de 50m³/s. Neste caso, o nível da retenção normal RN* é elevado para l,20m acima do nível da retenção normal RN da galeria de escoamento 6 livre, isto é, sem os elementos de alça 11. Se se escolhem elementos de alça 11 possuindo uma altura superior a l,2m, a altura da lâmina de água admissível será inferior a 0,8m e será necessário admitir a destruição dos elementos de alça, por exemplo, em cada 10 anos, mas o nível da retenção normal será ainda aumentado. Em compensação, se se escolherem elementos de alça 11 possuindo uma altura inferior a l,2m, poderá admitir-se uma lâmina de água que possui uma altura maior do que 0,8m, sendo então os elementos de alça destruídos apenas todos os 50 ou 100 anos, mas o nível da retenção normal será então mais fraco que nos casos anteriores. A escolha da altura dos elementos de alça 11 é, portanto, uma escolha essencialmente económica. Em geral é provavelmente desejável fixar em cerca de 20 anos o intervalo de tempo entre duas destruições sucessivas da alça fusível, o que conduziria a uma altura teórica de l,2m dos elementos de alça no exemplo aqui considerado.

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Além disso, é vantajoso que a destruição de todos os elementos de alça 11 não se produza exactamente para o mesmo nível de água. Pode prever-se, por exemplo, que um único elemento, tal como o elemento 11c das Figuras 3 e 4 seja destruído quando a água atinge um primeiro nível Nl situado cerca de lOcm abaixo do nível máximo RM, que pelo menos um outro elemento 11, tal como os elementos 11b e lld, sejam destruídos quando a água atinge um segundo nível N2 situado cerca de 5 cm abaixo do nível máximo RM e que os outros elementos 11, como os elementos 11a e lie, sejam destruídos quando a água atinge o referido nível máximo RM.

Deste modo, a destruição do primeiro elemento 11c por uma cheia de importância média pode ser suficiente para o escoamento da cheia sem uma subida suplementar do nível da água, o que evita a destruição dos outros elementos 11a, 11b, lld e lie. Todavia, a margem de lOcm que é assim tomada junta-se à altura da lâmina de escoamento máximo admissível, de modo que a altura dos elementos de alça e, por conseguinte, a parte de água ganha (RN’-RN) torna-se igual a l,lm (2m-0,8m-0,lm) no exemplo aqui considerado.

A oscilação do ou dos elementos de alça 11 e, por consequência, a sua destruição, depende do equilíbrio entre, por um lado, o momento motor, isto é, o momento das forças que tendem a derrubar o elemento de alça considerado e, por outro lado, o momento resistente, isto é, o momento das

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forças que tendem a estabilizar o referido elemento de alça. Se não for previsto um dispositivo de separação, directamente ligado ao nível de água, para libertar a oscilação do elemento de alça com precisão para um nível de água predeterminado, a altura de água correspondente ao equilíbrio acima mencionado só pode ser fixado com uma margem de incerteza que pode atingir 0,2m. Nestas condições é necessário, por questões de segurança, reduzir a altura do ou dos elementos de alça 11 numa quantidade correspondente a uma certa margem de incerteza, por exemplo 0,2m. Todavia, pode evitar-se ter de se reduzir a altura dos elementos de alça prevendo um dispositivo libertador que será descrito mais adiante, fazendo referência à Figura 9.

É possível, para o débito de 50m³/s considerado no presente exemplo, reduzir para menos de 0,8m a altura da lâmina de escoamento máxima admissível antes da oscilação dos elementos de alça, fazendo com que a linha de cristã dos elementos de alça 11, considerados individualmente ou em conjunto, já não se encontre disposta paralelamente à cristã da galeria de escoamento 6, mas segundo uma linha não rectilínea, por exemplo uma linha quebrada ou curva, para alongar o comprimento de escoamento do débito acima mencionado. Se se duplicar este comprimento, o débito de 50m³/s é então repartido por 80m em vez de 40m e a altura da lâmina máxima admissível correspondente passará de 0,8m para 0,5m. Isto permite, mantendo igual todo o resto, elevar em 0,3m a altura

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'i r dos elementos de alça 11 e aumentar, consequentemente, o volume de água armazenada na retenção. Várias formas de elementos de alça que permitem alongar o comprimento de escoamento serão descritas mais adiante, fazendo referência às Figuras lie a llg.

A Figura 6 ilustra as diferentes forças que, quando em funcionamento, podem ser aplicadas a um elemento de alça 11 do presente invento. Para a descrição que se seguirá, imaginar-se-á que o elemento 11 tem uma forma paralelepipédica e uma largura L e uma altura Hl. Na Figura 6, RM designa, como anteriormente, o nível máximo, B designa a altura do botaréu 12 por cima da galeria 6, H2 designa a altura da lâmina de escoamento máximo admissível por cima do elemento de alça 11 e z designa o nível de água. As forças motrizes, que tendem a fazer oscilar o elemento de alça 11 são a impulsão P da água na face montante do elemento de alça 11 e a subpressão U que se exerce eventualmente na superfície de base do referido elemento de alça e que é devida à existência de eventuais fugas nas juntas de estanqueidade ou à presença de um dispositivo libertador que será descrito mais adiante. As forças resistentes, que tendem a estabilizar o elemento de alça 11, são a soma W do próprio peso do elemento de alça 11 e do peso da coluna de água eventualmente presente acima do referido elemento de alça.

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-22- / í ,U

Para calcular os valores de P, U e W assim como os valores dos momentos motor e resistentes correspondentes em relação ao botaréu 12, terão de considerar-se vários casos em função da altura de água z por cima da galeria 6. Os valores de P, U e W e os momentos motor e resistente correspondentes estão resumidos a seguir para os diferentes casos, sendo os referidos valores dados por unidade de comprimento do elemento de alça 11.

a) se : 0 < z < 3 B:

Ρ = 1 . tfiv . z² (2)

U = 1 . . Z . L (3)

W = tfb . Hl . L (4)

J Mm = 0 (5)

MmU = 1 . ífiM . ζ . L² (6)

Mr = 1 . Yfc. Hl . L² + 1 .iw . z² . (B - z) (7)

2 3

b) se : 3 Β < z < Hl :

. z² (8)

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-23-/

U = 1 . $vj. z . L

Mm = 1 . fou . z² . ( z - B)

3

MmU = Mm + 1 . tf W . z . L²3

Mr = 1 . H . Hl . L²

c) Se ; Hl < z :

Ρ = 1 . tfw . H²1 + . Hl . (Z - Hl)

W = yí> . Hl . L + fou . ( z - Hl ) . L

Mm = 1 Xu/.H^.Qíl - Β) +fov.Hl. (z-Hl) (Hl - B) 2 3 2

MmU = Mm + 1 tfn, . ζ . 1/

Mr = 1 Xb . Hl. L² + 1 tf_w . (z - Hl) . L²

2 (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19)

Nas fórmulas acima indicadas, P, U, W, L, Hl, B e z possuem os significados já indicados mais acima. Mm é o momento motor na ausência da subpressão U, MmU é o momento motor na presença de uma subpressão U, tfu/é o peso por volume de água

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-ϊ e #6 é o peso por volume médio de elemento de alça.

No gráfico da Figura 7, os traços A, C e D representam respectivamente as variações de Mr, Mm e MmU em função da altura de água z acima da galeria 6 e o traço E representa a variação do débito de água evacuada Q em função da altura H da lâmina de escoamento, f Q = 1,8. H³/², sendo H igual a (z-Hl) antes da oscilação do elemento de alça 11 e igual a z após a oscilação do referido elemento J. Os traços A, C, D e E foram obtidos a partir das fórmulas indicadas acima e para Hl = 1,2 m, L = 1,1 m, B = 0,15 m, = 1 e = 2,4.

Considerando os traços A e C, vê-se que o momento motor Mm (sem a subpressão U) atinge o mesmo valor que o momento resistente Mr para um valor de z igual a cerca de 2,4m. Dito de outro modo, na ausência de uma subpressão U, a oscilação do elemento de alça 11 produzir-se-á quando o nível de água atingir uma altura de 2,4 m acima da galeria 6. Do mesmo modo, considerando os traços A e D, observa-se que na presença de uma subpressão U, o momento motor MmU atinge o mesmo valor que o momento resistente Mr para um valor de z de cerca de 2m, isto é, para o nível máximo RM no exemplo numérico aqui considerado. Dito de outro modo, na presença de uma subpressão U, a oscilação do elemento de alça 11 terá lugar quando o nível de água atingir o nível máximo RM. De acordo com as fórmulas (17) e (19) , observa-se que se se tivesse desejado que, na ausência da subpressão U e sem

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-25- / alterar o valor da altura Hl, do elemento de alça 11, a oscilação deste último se produza para um valor de z igual a 2m, portanto para o nível de água máximo RM teria sido preciso diminuir o valor de tíuj e/ou o valor de L e/ou o valor de B em relação aos valores indicados acima.

De acordo com o exposto, vê-se que, através de um dimensionamento apropriado em tamanho e em peso do elemento de alça 11 e através de um dimensionamento apropriado do botaréu 12, pode fazer-se com que o elemento de alça 11 oscile para um nível de água predeterminado. Vê-se igualmente que se o elemento de alça 11 foi dimensionado para oscilar a um nível de água predeterminado na ausência de uma subpressão na sua base e se a estanqueidade entre o elemento de alça e a galeria 6 não for perfeita, exercer-se-á uma subpressão na base do elemento de alça, o que provocará a sua oscilação para um nível de água inferior ao nível de água predeterminado, acima referido. Portanto, um defeito de estanqueidade não será catastrófico mas constitui antes um factor de segurança, na medida em que auxilia a oscilação do elemento de alça.

Isto pode ser aproveitado para provocar a oscilação do elemento de alça 11 de maneira ainda mais segura e com uma maior precisão no que respeita ao nível de água no qual se produz a oscilação. Com efeito, pode ser vantajoso tomar providências para que a subpressão U aplicada ao elemento de

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-26- / alça se torne nula ou muito fraca enquanto o nível de água se mantém inferior a um nível predeterminado e para que uma subpressão de valor substancialmente maior seja bruscamente aplicada ao elemento de alça 11 no instante em que o nível de água atinja o referido nível predeterminado, sendo o dimensionamento dos elementos tal que nesse instante o momento motor passe bruscamente de um valor Mm um pouco menor que o valor do momento resistente Mr para um valor MmU substancialmente maior que o valor do referido momento resistente Mr. Para este efeito pode utilizar-se, por exemplo, um dispositivo libertador tal como o que se ilustrou na Figura 9. 0 dispositivo libertador ilustrado na Figura 9 é essencialmente constituído por um tubo de ventilação 21 que, em funcionamento normal, coloca a zona subjacente ao elemento de alça 11 em contacto com a atmosfera, estando a extremidade superior 21a do tubo de ventilação 21 situada num nível N igual ao nível para o qual se deseja que se produza a oscilação do elemento de alça 11. 0 tubo 21 pode ser direito e passar através do elemento de alça 11 como se ilustrou em traço cheio na Figura 9, ou pode ser em cotovelo como se mostra a tracejado em 21’ na Figura 9, de tal maneira que a sua extremidade superior seja deslocada para montante relativamente ao elemento de alça 11, ou pode ainda o tubo de ventilação ser parcialmente mergulhado na galeria 6 como igualmente se ilustrou a tracejado em 21” na Figura 9. No caso de estarem previstos vários elementos de alça 11 que devam oscilar para níveis de água diferentes, tais como os

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-27níveis Nl, N2 e RM (Figura 3), pelo menos um tubo de ventilação 21 está associado a cada elemento de alça e cada tubo de ventilação 21 prolonga-se para cima até ao nível N igual ao nível Nl, N2 ou Rm para o qual deve oscilar o elemento correspondente. Naturalmente, neste caso, as zonas da galeria 6 que estão subjacentes aos elementos de alça que devem oscilar para níveis de água diferentes, devem ser isoladas umas das outras por juntas de estanqueidade dispostas de maneira apropriada.

A extremidade superior de cada tubo de ventilação 21 pode estar equipada com um dispositivo de protecção contra corpos flutuantes a fim de não ser obstruída pelos mesmos, ou por um dispositivo de protecção contra as ondas, a fim de que uma ou várias ondas sucessivas não libertem intempestivamente a oscilação do elemento de alça 11. Esses dispositivos de protecção são ilustrados nas Figuras 10a a 10c. O dispositivo de protecção da Figura 10a é essencialmente constituído por um funil 22 cujo bordo superior 2 3 se encontra a um nível mais elevado que o nível N e que compreende, pelo menos, um pequeno orifício 24 a um nível mais baixo do que o nível N. Na Figura 10b, o dispositivo de protecção é constituído pelo próprio tubo 21 cuja extremidade superior é recurvada sob a forma de um sifão 25. Finalmente, o dispositivo de protecção da Figura 10c é constituído por uma campânula 26, que cobre a extremidade superior 21a do tubo de ventilação 21 e cuja cristã 27 se encontra a um nível

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-28ligeiramente mais elevado que o nível N.

Pode ser vantajoso, para melhorar a segurança de uma obra já existente cuja galeria de escoamento 6 tinha sido inicialmente nivelada, em função da cheia do projecto inicialmente escolhido, para um nível determinante do nível da retenção normal RN (Figura 8c), baixar alguns decímetros o nível da galeria 6 relativamente à sua saliência actual (correspondente a RN) e colocar uma alça fusível 10 na galeria rebaixada 6, de acordo com o presente invento composta, pelo menos, por um elemento de alça 11 dimensionado em tamanho e em peso da maneira descrita acima para oscilar em torno do botaréu 12 quando o nível de água atinge um nível predeterminado praticamente igual ao nível máximo RM correspondente a cheia do projecto. Nestas condições, a probabilidade de abertura da alça 10 não se modifica mas, no caso de uma cheia excepcional, a secção de escoamento disponível após a destruição total da alça 10 é sensivelmente aumentada para um mesmo nível de água na retenção, o que permite passar sem risco uma cheia que possua um débito muito superior ao da cheia para o qual a obra tinha sido inicialmente dimensionada. No caso de a altura escolhida para os elementos de alça 11 ser igual à altura do rebaixamento da galeria 6 (Figura 8a), obtem-se simplesmente um aumento da segurança da obra, sem alteração do nível da retenção normal RN, relativamente à obra existente antes do rebaixamento da sua galeria 6 (Figura 8c). Todavia, pode

D-385 simultaneamente aumentar-se a segurança da obra e elevar o nível da retenção normal para um nível RN* dando aos elementos de alça 11 uma altura tal que a sua cristã se encontre a um nível mais elevado que o nível RN, mas inferior ao nível máximo RM (Figura 8b).

Na descrição anterior, imaginou-se que cada elemento de alça 11 é constituído por um bloco que possui aproximadamente uma forma paralelepipédica. 0 bloco 11 pode ser um bloco monolítico, em betão armado ou não armado, com uma face superior plana (Figura 11a) ou abaulada (Figura 11b). De acordo com uma outra forma de realização, cada elemento de alça 11 pode ser constituído por um bloco oco, tal como ilustrado na Figura 11c, compreendendo um ou vários alvéolos cheios com um lastro 32, como por exemplo areia, cascalho ou outros materiais pesados a granel. Pode prever-se uma tampa (não ilustrada) para obturar o ou os alvéolos 31 após estes terem sido cheios com um lastro. A forma de realização da Figura 11c é particularmente conveniente quando a alça 10 tem de comportar vários elementos de alça que possuem todos a mesma altura, mas que devem oscilar para diferentes níveis de água. Neste caso, basta, com efeito, regular o peso de cada um dos elementos de alça 11 para uma quantidade de lastro apropriado para obter a oscilação do elemento de alça correspondente para o nível de água determinado desejado.

Segundo uma outra forma de realização do presente invento,

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Ί cada elemento de alça 11 pode ser constituído por um conjunto de placas em betão, em aço ou em qualquer outro material apropriado rígido e pesado. Tal como se ilustrou na Figura lld, o conjunto de placas pode comportar uma placa rectangular de base 33, horizontal ou substancialmente horizontal e uma placa rectanguar 34, vertical ou substancialmnete vertical, que se a ergue a partir do bordo jusante da placa de base 33. Notar-se-á que, neste caso, o peso da coluna de água situada por cima da placa de base 33 contribui, como esforço de resistência, para estabilizar o elemento de alça enquanto o nível de água não tiver atingido o nível predeterminado no qual se produz a oscilação do referido elemento de alça.

Tal como se ilustra nas Figuras lie a llg, o conjunto de placas pode comportar várias placas sensivelmente rectangulares 34, verticais ou sensivelmente verticais, que estão unidas pelo seu bordo inferior à placa de base 33 e que se encontram unidas duas a duas pelos seus bordos verticais de maneira a formar uma espécie de guarda-vento. Todas as placas 34 têm a mesma altura, mas podem ter a mesma largura (Figura lie) ou larguras diferentes (Figuras llf e llg). Neste caso, cada elemento de alça possui uma linha de cristã não rectilínea, por exemplo uma linha tipo dente de serra (Figura lie), ou uma linha tipo dentes de serra truncados (Figura llf) ou ainda uma linha tipo ameias (Figura llg) . Contrariamente à Figura lld, em que o elemento de alça 11 é

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I visto do lado jusante, nas Figuras lie a llg, o elemento de alça 11 é visto do lado montante. As formas de execução ilustradas nas Figuras lie a llg são interessantes porque permitem aumentar o comprimento de escoamento, o que, para um mesmo nível de água, permite reduzir a altura da lâmina de escoamento necessária para a descarga dos débitos das cheias mais fracas, portanto as mais frequentes, sem provocar a destruição da alça e sem prejudicar a segurança, como foi já explicado acima. Além disso, isto permite aumentar de maneira correspondente os elementos de alça e, por consequência, na mesma medida, o nível da retenção normal. Por exemplo, uma disposição tipo ameias como a da Figura llg, que triplica o comprimento de escoamento, permite reduzir em metade a altura da lâmina de escoamento dos débitos fracos, o que permite um aumento correspondente da capacidade de armazenagem da retenção sem reduzir a possibilidade de descarga dos débitos das cheias excepcionais.

Em vez de utilizar placas 34 planas, poderiam também utilizar-se placas arqueadas ou onduladas para aumentar o comprimento de escoamento.

A Figura 12 representa, em corte vertical, um elemento de alça 11 semelhante aos da Figura lld a llg, equipado, além disso, com um tubo de ventilação 21 que tem a mesma função que o da Figura 9. Na Figura 12, a placa horizontal 33 está fixada à placa vertical 34 de maneira a encontrar-se

D-385 distanciada por cima da galeria 6, e compreende, do lado montante, um rebordo 33a dirigido para baixo. A junta de estanqueidade 15 está disposta entre o rebordo 33a e a galeria 6. Por baixo da placa 33 é assim formada uma câmara 35, na qual desemboca o tubo 21 na sua parte inferior. Está previsto um orifício 36 na base da placa 34, tendo o orifício 36 uma secção mais pequena do que a do tubo 21.

Com o elemento de alça da Figura 12, quando em funcionamento, o nível de água está próximo do nível N, mas mais baixo do que este, as eventuais ondas à superfície podem provocar entradas de água no tubo 21. Estas entradas de água encherão parcialmente a câmara 35, que, ao mesmo tempo se esvaziará através do orifício 36. Evita-se assim que seja aplicada uma subpressão à placa 33, em consequência das ondas, enquanto o nível de água não atingir o nível N em que se deseja que se produza a oscilação do elemento de alça 11. A câmara 35 e o orifício 36 permitem, portanto, aumentar a precisão do nível em que se produz a oscilação. É evidente que pode prever-se sob o elemento 11 da Figura 9 uma câmara semelhante à câmara 35, assim como um orifício de drenagem desta câmara, semelhante ao orifício 36.

A Figura 13 mostra, em corte vertical, um elemento de alça 11 composto de vários módulos llg a llj que se encontram empilhados uns sobre os outros. De preferência, os módulos possuem formas tais que se encaixam uns nos outros para não

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-33''Μ deslizarem uns em relação aos outros, quando em funcionamento, sob o impulso da água. Os módulos podem ter todos a mesma dimensão vertical ou dimensões verticais diferentes; por exemplo, o módulo superior 11 j tem uma dimensão vertical menor do que a dos outros módulos. Com uma tal construção de elementos de alça, não só as operações de colocação da alça no seu lugar ficam facilitadas, como é também possível dar alturas diferentes à alça conforme as estações, sem que para tanto seja necessário uma particular vigilância humana.

A Figura 14 ilustra um elemento de alça 11 modular como o da Figura 13, mas formado por um conjunto de placas 33, 34 e 37. As placas 33 e 34 são fixadas rigidamente entre si, enquanto que a placa 37 pode ser montada de maneira amovível na placa 34 para elevar esta última. As placas 34 e 37 podem ser mantidas em conjunto através de, pelo menos, dois pares de plaquetas 38, sendo um desses pares visível nas Figuras 14 e 15 e que estão fixados rigidamente a uma das placas 34 e 37. Em vez das plaquetas 38 pode também utilizar-se varetas que se prolongam em todo o comprimento das placas 34 e 37. Pode prever-se uma junta de estanqueidade 39 entre as placas 34 e 37. Evidentemente, em vez de ter apenas duas placas verticais 34 e 37 pode prever-se um maior número.

Em conclusão, a altura da alça 10 e portanto do ou dos seus elementos 11, depende de uma escolha económica, da

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-34progressividade desejada na oscilação dos diversos elementos de alça, da precisão do nível de água em que se produz a oscilação (precisão que pode ser melhorada prevendo-se um dispositivo libertador adutor de água na base do elemento de alça, como se descreveu acima) e da forma da linha de cristã da alça, linha que pode ser rectilínea, quebrada, curva ou ondulada. No exemplo numérico acima descrito a altura dos elementos de alça que daí resulta pode variar entre 0,9m e l,5m permitindo, conforme as opções tomadas, ganhar entre 45 e 75% da parte de água que se perderia sem a utilização da alça fusível.

Pelo que ficou exposto, é evidente que a alça fusível do presente invento permite aumentar substancialmente e de maneira quase permanente a capacidade de armazenagem de uma barragem ou de qualquer outra obra de galeria de escoamento livre, mantendo ou aumentando a segurança de funcionamento própria das obras de galeria de escoamento livre, permitindo de modo fiável a descarga das cheias excepcionais através da abertura automática (oscilação de, pelo menos, um elemento da alça) sem qualquer vigilância nem qualquer intervenção humana ou de um dispositivo de controlo. É igualmente claro que a alça pode ser fabricada e instalada na galeria do vertedouro de uma barragem ou outra obra para um custo menor do que o das comportas anteriormente conhecidas e sem modificação significativa da galeria do vertedouro.

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-35É evidente que as formas de realização do presente invento que foram descritas atrás foram dadas apenas a título de exemplo indicativo e de modo nenhum limitativo e que podem ser facilmente introduzidas numerosas inovações pelos peritos do ramo sem por essa razão sair do âmbito do presente invento. É assim nomeadamente que a junta 15 situada na base do elemento de alça pode não estar situada próximo do bordo montante da referida base, mas em qualquer outra localização desejada, sob a base.

Claims

-REIVINDICAÇOES1«. Vertedouro para descarga de cheias para barragens e obras semelhantes, que compreende uma galeria de escoamento (6) cuja cristã (8) se encontra situada a um primeiro nível predeterminado (RN) mais baixo que um segundo nível predeterminado (RM) que corresponde a um nível máximo ou nível das águas mais altas (PHE) para o qual foi concebida a barragem (1) , correspondendo a diferença dos referidos primeiro e segundo níveis (RN e RM) a um débito máximo predeterminado de uma cheia excepcional e uma alça móvel (10) que obtura o vertedouro (5), caracterizado por a referida alça (10) compreender, pelo menos, um elemento de alça (11) rígido e maciço, que é colocado na cristã (8) da galeria de escoamento (6) e é mantido no seu lugar nesta galeria por acção da gravidade, tendo o referido elemento (11) uma altura predeterminada (Hl), que é menor do que a diferença dos primeiro e segundo níveis predeterminados (RN e RM) e que corresponde, para um nível de água sensivelmente igual ao referido nível máximo (RM), a uma cheia média que tem um débito predeterminado mais fraco do que o referido débito máximo predeterminado, estando o referido elemento de alça (11) dimensionado, em tamanho e em peso, para que o momento das forças de impulso aplicadas pela água ao elemento de alça atinja o momento das forças de gravidade que tendem a manter o elemento alça no seu lugar na galeria de escoamento (6) e que, em consequência, o referido elemento de alça seja

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-37% /?

desequilibrado, quando a água atinge um terceiro nível predeterminado (N) mais elevado do que a cristã do elemento de alça (11), mas ao mesmo tempo igual ao segundo nível predeterminado (RM).
2^a. Vertedouro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se prever um botaréu (12) de altura predeterminada (B) na galeria de escoamento (6) próximo do elemento de alça (11) do lado jusante do mesmo, para o impedir de deslizar para jusante na referida galeria.
3^a. Vertedouro de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por, no caso de um vertedouro (5) já existente, a cristã (8) da galeria de escoamento (6) ser rebaixada para um nível mais baixo que o referido primeiro nível predeterminado (RN) e por o elemento de alça (11) se encontrar colocado na galeria rebaixada e possuir uma altura tal que o seu cume se encontra, pelo menos, no primeiro nível predeterminado (RN), mas a um nível (RN') inferior ao referido terceiro nível predeterminado (N).
4^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por uma junta de estanqueidade (15) se encontrar disposta entre a galeria de escoamento (6) e a base do elemento de alça (11) perto do bordo montante (16) da referida base.

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-38- /

Μ
5⁴. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido elemento de alça (11) se apresentar sob a forma de um bloco aproximadamente paralelepipédico monolítico.
6⁴. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido elemento de alça (11) se apresentar sob a forma de um bloco aproximadamente paralelepipédico oco, cheio com um lastro (32).
7⁴. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido elemento de alça ser constituído por um conjunto de placas (33, 34) que compreende, pelo menos, uma placa de base sensivelmente horizontal (33) e, pelo menos, uma placa sensivelmente vertical e sensivelmente rectangular (34), que se ergue a partir da placa de base (33).
8⁴. Vertedouro de acordo a reivindicação 7, caracterizado por a placa vertical (34) se erguer a partir do bordo jusante da placa de base (33).
9⁴. Vertedouro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o referido conjunto compreender várias placas sensivelmente rectangulares e sensivelmente verticais (34) que estão unidas pelo seu bordo inferior à placa de base (33) e que estão unidas duas a duas pelos seus bordos

D-385 verticais de modo a formar uma espécie de guarda-vento.
10^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a

9, caracterizado por o referido elemento de alça (11) possuir uma linha de cristã não rectilínea.
11^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a

10, caracterizado por compreender, pelo menos, um tubo de ventilação (21) que, em funcionamento normal, põe a zona subjacente ao elemento de alça (11) em relação com a atmosfera, estando a extremidade superior do tubo de ventilação (21) situada a um nível igual ao referido terceiro nível predeterminado (N) e à vertical do elemento de alça (11) ou a montante do mesmo.
12⁴. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a

11, caracterizado por vários elementos de alça (11) estarem dispostos lado a lado ao longo da cristã (8) da galeria de escoamento (6), havendo juntas de estanqueidade (13) dispostas entre as paredes verticais reciprocamente em frente dos elementos contíguos de alça.
13^a. Vertedouro de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os elementos de alça (11) serem dimensionados de tal maneira que, pelo menos um primeiro elemento de alça (11c) seja desequilibrado quando a água atinge o referido terceiro nível predeterminado (Nl), sendo

D-385 /ί <- 'Ί .·ύ este roais baixo que o referido segundo nível predeterminado (RM), pelo menos um segundo elemento de alça (11b, lld) seja desequilibrado quando a água atinge um quarto nível de água predeterminado (N2) compreendido entre os segundo e terceiro níveis predeterminados (RM e Nl) e que pelo menos um terceiro elemento de alça (11a, lie) seja desequilibrado quando a água atinge um quinto nível predeterminado mais alto que o quarto nível (N2) e, ao mesmo tempo igual ao segundo nível predeterminado (RM).
14^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado por ser formada uma câmara (35) na base do elemento de alça (11) entre este e a galeria (6) do vertedouro e por estar previsto um orifício (36) do lado jusante do elemento de alça para drenar a referida câmara (35).
15^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 11 e 14, caracterizado por o tubo de ventilação (21) desembocar, pela sua parte inferior, na referida câmara (35).
16^a. Vertedouro de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o referido elemento de alça (11) compreender várias partes (llg-llj; 34,37) empilhadas umas sobre as outras.