Por razões técnicas e económicas, os grandes sistemas de transporte e distribuição de água bruta (não tratada) são, quase sempre, em canal.
Os canais são normalmente muito perdulários no uso da água e exigentes em mão-de-obra na sua operação e gestão, realidade que tende a penalizar demasiado os seus utentes num cenário em que a sociedade lhes exige rentabilidade e eficácia. As pressões para modernizar estes sistemas são, por isso, elevadas, sendo ultimamente acentuadas pela competição crescente pelo uso do recurso finito que é a água.
As novas tecnologias já demonstraram o seu grande potencial na modernização dos canais, nomeadamente, nos sistemas de supervisão e telecomando e na automação ou controlo automático.
O mercado dispõe de excelentes livros e manuais de engenharia sobre hidráulica de canais. Os livros disponíveis sobre Projecto e equipamentos de canais são, porém, escassos, sendo mesmo inexistentes as obras sobre Operação, Controlo e Modernização de Canais de Adução no mercado nacional e desactualizada a pouca informação dispersa existente no mercado internacional. O presente livro pretende contribuir para colmatar essa lacuna.
Nesta obra, o autor, começando por fazer um estudo sumário dos escoamentos em canal, apresenta os principais elementos de projecto, os componentes e estruturas principais dos canais, o controlo automático (as suas diferentes lógicas e formulações, dando-se atenção especial aos modelos de controlo com mais interesse para canais, caracterizando-se em particular os sistemas de controlo em funcionamento em canais reais) e termina com as metodologias usuais na calibração e instalação de sistemas de controlo automático em canais e as diferentes vias de modernização dos canais com controlo por montante (o tipo de canais mais expandido a nível mundial e o único existente no país).
Este livro pode ser consultado com vantagens por engenheiros, empresas de consultadoria e responsáveis pela manutenção, operação e exploração de sistemas em canal que possuam conhecimentos de hidráulica. Interessa a engenheiros hidráulicos, de rega, de informática e do controlo automático ou aos estudantes e estudiosos destas áreas da engenharia.
Capítulo 1 - Introdução
1.1. Água, um recurso natural escasso
1.2. Sistemas de adução em canal
1.3. Âmbito e organização do livro
Capítulo 2 - Noções sobre escoamentos em canal
2.1. Introdução geral
2.2. Classificação dos escoamentos
2.3. Escoamentos uni, bi e tridimensionais
2.4. Regimes permanentes uniforme e gradualmente variado
2.5. Curvas de regolfo em canais prismáticos com caudal constante
2.6. Cálculo do regolfo com caudal constante
2.7. Curvas de regolfo em canais controlados
2.8. Regime rapidamente variado. Ressalto hidráulico
2.9. Regime variável em canais
2.10.Problemas resolvidos
Capítulo 3 - Projecto de canais de adução
3.1. Introdução geral
3.2. Traçado
3.3. Perfis transversais
3.4. Perfil longitudinal
3.5. Optimização global do dimensionamento de canais
3.6. Dimensionamento de canais
3.7. Drenagem externa de canais revestidos
3.8. Problemas resolvidos
Capítulo 4 - Constituição geral dos sistemas de adução em canal
4.1. Componentes principais
4.2. Estrutura e tomada de água da admissão geral
4.3. Estruturas de atravessamento
4.4. Estruturas de controlo de alturas de água
4.5. Tomadas de água e estruturas de partição
4.6. Estruturas de protecção
4.7. Outras estruturas
4.8. Problemas resolvidos
Capítulo 5 - Controlo de canais. Variáveis, lógicas e algoritmos
5.1. Considerações gerais
5.2. Variáveis consideradas no controlo
5.3. Lógicas de controlo
5.4. Arquitectura do algoritmo de controlo
5.5. Controladores
Capítulo 6 - Canais controlados. Distribuição de água, dimensionamento e operação
6.1. Considerações gerais
6.2. Métodos de distribuição de água
6.3. Dimensionamento do trecho de canal
6.4. Funcionamento do trecho de canal em regime permanente
6.5. Resposta hidráulica do trecho de canal à variação de caudais
6.6. Problemas resolvidos
Capítulo 7 - Controlo de canais. Estruturas e equipamentos
7.1. Apresentação geral
7.2. Controladores passivos. Descarregadores
7.3. Comportas
7.4. Controladores electromecânicos
7.5. Controladores electrónicos
7.6. Equipamentos de medição
7.7. Sistemas de comunicação
7.8. Outros equipamentos
7.9. Problemas resolvidos
Capítulo 8 - Controlo de canais. Aplicações
8.1. Automação de canais. Síntese histórica
8.2. Sistemas de controlo em funcionamento em protótipos
8.3. Implementação de sistemas de controlo de canais
Capítulo 9 - Canais controlados. Modernização
9.1. Introdução geral
9.2. SCADA – Sistema de supervisão e controlo manual à distância
9.3. Caudais em estruturas hidráulicas
9.4. Controlo automático digital
9.5. Definição e implementação conjunta de sistemas SCADA e de controlo automático
9.6. Reservatórios de compensação e controlo
9.7. Problemas resolvidos
Manuel Rijo