bueiro - Culvert


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Bueiro de aço com uma piscina de mergulho abaixo
Bueiro aço corrugado, com uma queda no fim de escape, do Norte Vermont
Um bueiro uma montagem múltipla na Itália
Concretas caixa de bueiros .
Um bueiro sob o Vístula rio dique e uma rua em Varsóvia .

Um bueiro é uma estrutura que permite que a água a fluir sob uma estrada, via férrea, fuga, obstrução ou semelhantes de um lado para o outro. Tipicamente incorporado de maneira a ser rodeado por solo, um bueiro pode ser feita a partir de um tubo , de betão reforçado ou outros materiais. No Reino Unido , a palavra também pode ser usado por um longo enterrado artificialmente curso de água .

Pontões são comumente usados tanto como transversais drenos para aliviar a drenagem de valas na estrada, e para passar a água sob uma estrada em drenagem e passagens de fluxo naturais. Um bueiro pode ser uma estrutura de ponte de tipo concebido para permitir veículo ou tráfego pedestre para atravessar o canal ao mesmo tempo que permite a passagem adequada para a água.

Bueiros vêm em muitos tamanhos e formas, incluindo construções redondas, elípticas, de fundo chato, aberto de fundo, em forma de pêra, e caixa-like. A selecção do tipo de bueiro e forma baseia-se num número de factores incluindo os requisitos para o desempenho hidráulico, limitações na elevação da superfície da água a montante, e altura aterro estrada.

O processo de remoção de pontões para restaurar um ao ar livre curso de água é conhecido como a iluminação natural . No Reino Unido, a prática também é conhecida como deculverting.

materiais

Pontões podem ser construídos de uma variedade de materiais, incluindo moldado no local ou pré-moldados de betão (armado ou não-armado), aço galvanizado , alumínio, ou plástico (tipicamente de polietileno de alta densidade ). Dois ou mais materiais podem ser combinados para formar compósitos estruturas. Por exemplo, estruturas de aço corrugado open-fundo são muitas vezes construídos em fundamentos concretos.

Design e engenharia

Holbrook, um afluente do rio Manso , emerge de um bueiro revestido de tijolos, norte Birmingham

Construção ou instalação em um local de bueiro geralmente resulta em alteração do solo do local, bancos do córrego , ou leito , e pode resultar na ocorrência de problemas indesejados, como vasculhar buracos ou queda dos bancos adjacentes à estrutura bueiro.

Bueiros devem ser devidamente dimensionados e instalados, e protegido da erosão e vasculhar. Muitas agências norte-americanas, como a estrada Administração Federal , Bureau of Land Management , e Agência de Proteção Ambiental , bem como as autoridades estaduais ou locais, exigir que os bueiros ser concebidos e projetados para atender específica, federal, estadual ou regulamentos e diretrizes locais para garantir o bom função e para proteger contra falhas de bueiros.

Bueiros são classificados por padrões para as suas capacidades de carga, capacidades de fluxo de água, a expectativa de vida, e requisitos de instalação para roupa de cama e aterro. A maioria das agências aderir a estas normas quando concepção, engenharia, e especificando bueiros.

falhas

falhas Bueiro pode ocorrer por uma variedade de razões, incluindo a manutenção, meio ambiente, e as falhas de instalação relacionada, falhas funcionais ou de processos relacionados com a capacidade e o volume causando a erosão do solo em torno de ou abaixo deles, e falhas estruturais ou materiais que causam pontões para falhar devido ao colapso ou a corrosão dos materiais a partir dos quais eles são feitos.

Se a falha é repentina e catastrófica, pode resultar em ferimentos ou perda de vida. colapsos estrada súbitas são frequentemente o resultado de locais do cruzamento bueiros mal projetados e desenvolvidos ou mudanças inesperadas nos parâmetros de projeto ambiente provocam em torno de ser ultrapassado. Água que passa através bueiros subdimensionados irá vasculhar afastado o solo circundante ao longo do tempo. Isto pode causar uma falha súbita durante eventos de chuva de médio porte. Acidentes de falha bueiro também pode ocorrer se um bueiro não foi adequadamente dimensionada e uma inundação domina o bueiro, ou interrompa os rodoviária ou ferroviária acima dela.

função bueiro contínua sem falhas depende de considerações de design e engenharia adequadas sendo dado a carga, o fluxo hidráulico, cercando análise do solo, aterro e compactação da cama, e proteção contra a erosão. Impropriamente projetado aterro apoiar cerca de bueiros pode resultar em colapso material ou falha de suporte de carga inadequada.

Para bueiros existentes que tenham degradação experiente, perda de integridade estrutural ou de necessidade de conhecer novos códigos ou normas, reabilitação utilizando um tubo reline talvez preferido contra substituição. Dimensionamento de um bueiro reembasadora utiliza os mesmos critérios de concepção fluxo hidráulicos como a de um novo bueiro no entanto como o bueiro novo revestimento se destina a ser inserido dentro de um tubo de passagem subterrânea ou hospedeiro existente, instalação reembasadora requer o grouting do espaço anular entre o tubo hospedeiro e a superfície do tubo novo revestimento (tipicamente utilizando uma baixa força de compressão de argamassa ), de modo a evitar ou reduzir a infiltração e migração do solo. Grouting também serve como um meio para estabelecer uma ligação estrutural entre o forro, tubo hospedeiro e do solo. Dependendo do tamanho e do espaço anular para ser preenchido bem como o tubo de elevação entre a entrada e a saída, grouting talvez necessária a ser realizada em múltiplos estágios ou "elevadores". Se múltiplos elevadores são necessários, em seguida, um plano grouting é necessário que define a colocação de tubos de alimentao de argamassa, tubos de ar, do tipo de argamassa a ser utilizado e se a injecção ou bombagem de argamassa, em seguida, a pressão desenvolvida necessária para a injecção. À medida que o diâmetro do tubo novo revestimento vai ser menor do que o tubo hospedeiro, a área de fluxo da secção transversal será menor. Ao seleccionar um tubo novo revestimento com uma superfície interna muito lisa, com um factor de atrito aproximado de Hazen-Williams, C, valor de entre 140-150, a diminuição da área de fluxo pode ser compensado e taxas de fluxo hidráulico potencialmente aumentada por meio de resistência ao fluxo de superfície reduzida . Exemplos de materiais de tubos com elevadas C-factores são o polietileno de alta densidade (150) e cloreto de polivinilo (140).

Impactos ambientais

Este bueiro tem um fundo de superfície natural conectando habitat dos animais selvagens.

cruzamentos de fluxo seguro e estável pode acomodar vida selvagem e saúde fluxo de proteção, reduzindo a erosão caro e danos estruturais. bueiros subdimensionados e mal colocados podem causar problemas para a qualidade da água e os organismos aquáticos. Mal pontões desenhados podem degradar a qualidade da água por meio de disenteria e a erosão, bem como limitar o movimento de organismos aquáticos entre habitat a montante e a jusante. Os peixes são uma vítima comum na perda de habitat devido às estruturas de passagem de mal concebidas.

Bueiros que oferecem adequada passagem organismo aquático reduzir os impedimentos ao movimento dos peixes, animais selvagens, e outras formas de vida aquática que exigem passagem ecológica. bueiros mal projetados também são mais propensos a ficar preso com sedimentos e detritos durante meio para eventos de chuva em grande escala. Se o bueiro não pode passar o volume de água no rio, então a água pode transbordar sobre o aterro estrada. Isto pode causar uma erosão significativa, em última análise, lavando o bueiro. O material de aterro que é lavado pode entupir outras estruturas a jusante, causando-lhes a falhar bem. Ele também pode danificar colheitas e propriedades. A estrutura de tamanho adequado e blindagem banco duro pode ajudar a aliviar esta pressão.

Aquatic passagem organismo substituição bueiro compatível em Franklin, Vermont, logo acima de Lake Carmi

substituição estilo bueiro é uma prática generalizada na restauração fluxo. benefícios a longo prazo dessa prática incluem redução do risco de falha catastrófica e melhorada passagem de peixes. Se as melhores práticas de gestão são seguidas, os impactos de curto prazo sobre a biologia aquática são mínimas.

passagem de peixes

Enquanto os deriva da capacidade de descarga bueiro de considerações de engenharia hidrologia e hidráulicos, isto resulta frequentemente em grandes velocidades no barril, criando uma barreira possível passagem para peixes. Bueiro parâmetros críticos em termos de passagem de peixe são as dimensões do tambor, particularmente o seu comprimento, a forma da secção transversal, e encosta invertido. A resposta comportamental por espécies de peixes de dimensões bueiro, condições de luz, e o fluxo de turbulência pode desempenhar um papel na sua capacidade de natação e taxa de passagem bueiro. Não há meios técnicos simples a apreciação das características de turbulência mais relevantes para passagem de peixes em bueiros, mas entende-se que a turbulência do fluxo desempenha um papel fundamental no comportamento dos peixes. As interacções entre peixes natação e de turbilhão estruturas envolver uma ampla gama de escalas de comprimento e dentados relevantes. Discussões recentes enfatizou o papel de fluxo secundário movimento, considerações de dimensões de peixes em relação ao espectro de escalas de turbulência, eo papel benéfico das estruturas turbulentas desde que os peixes são capazes de explorá-los. A literatura atual sobre a passagem bueiro peixes focado principalmente em espécies de peixes fast-natação, mas alguns estudos argumentou por melhores diretrizes para peixe pequeno-bodied incluindo juvenis. Finalmente, uma sólida compreensão da tipologia turbulência é um requisito básico para qualquer estrutura hidráulica sucesso propício concepção de passagem de peixes upstream.

bueiros mínimos de perda de energia

tamanho Bueiro em relação a uma pessoa

Nas planícies costeiras de Queensland , Austrália, chuvas torrenciais durante a estação chuvosa lugar uma demanda pesada em bueiros. A inclinação natural das planícies de inundação é frequentemente muito pequena, e pequena queda (ou perda de carga ) é permissível nos bueiros. Os pesquisadores desenvolveu e patenteou o processo de concepção de bueiros mínimos de perda de energia que produzem pequena afflux.

A perda de bueiro energia mínima ou fluvial é uma estrutura projetada com o conceito de perda de carga mínimo. O fluxo no canal de acesso é contraída por meio de uma entrada de racionalizado para dentro do cilindro, onde o canal de largura é mínimo, e, em seguida, é expandido numa tomada simplificada antes de ser finalmente libertado para o canal natural a jusante. Tanto a entrada e a saída têm de ser racionalizados para evitar perdas significativas do formulário. O tambor invertido é muitas vezes reduzido para aumentar a capacidade de descarga.

O conceito de bueiros mínimos de perda de energia foi desenvolvido por um engenheiro shire em Victoria e professor da Universidade de Queensland durante o final dos anos 1960. Enquanto um número de estruturas de pequeno porte foram projetados e construídos em Victoria, alguns dos principais estruturas foram projetados, testados e construído no sudeste de Queensland.

Silvicultura

Em florestal , uso adequado de bueiros cross-drenagem pode melhorar a qualidade da água, permitindo operações florestais para continuar.

Veja também

Notas

Referências

links externos