5 000 de história perspectiva histórica - autenticação · pdf...
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Perspectiva Histórica
A. Betâmio de Almeida
HidráulicaEngenharia Civil
Império Romano
A.C. D.C.
Idade Média
Renascença
Idade Moderna
Contemporânea
Pós-moderna
• História das técnicas e das obras
• História da ciência
5 000 DE HISTÓRIA
• 5 000 anos de história!
• Qual a razão de uma história tão antiga?
A resposta é esta: a Importância da Água
- Sem água não haveria vida
- 65% do corpo humano é água
1 kg arroz – 4500l água
1L leite – 140l água
1L cerveja – 8l água
1 ton betão – 90l água
1 automóvel – 450 000l água
Barragem do Castelo do Bode
1951
- Energia – Hidroelectricidade- Abastecimento de Água
Cidade de Lisboa
Altura – 115 mVolume de água – 1095 x 106 m3
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Barragem do Alto Lindoso
- Energia – Hidroelectricidade- Abastecimento de Água- para que servem as albufeiras?
Armazenamento de água e de energia (regularização)
Altura – 110 mVolume de água – 379 x 106 m3
Laboratorio Nacional de Engenharia Civil (LNEC) – 1948
HIDRÁULICA → Engenharia Hidráulica- Civil- Ambiente
• Agricultura → Alimentação• Abastecimento de água → Saneamento Saúde → Sociedade Urbanizada• Energia → Desenvolvimento• Protecção – cheias, secas, ambiente, ecologia, paisagem
“Ciência cujo objecto é a utilização e o acondicionamento das águas, dos líquidos...”
Quando começa a história da hidráulica?
• História das civilizações• Início da economia de produção – agricultura
Difusão da “revolução neolítica” (7500 a 4500 A.C.)
Vale do rio Eufrates
• Civilização urbana → aumento do número de cidades (3000 a 2500 A.C.)
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Berços de grandes civilizaçõesVales fluviais
NAVEGAÇÃO
Escrita – 3300 A.C.
Um dos textos mais antigos refere a
- criação do Homem, da vegetação, dos animais, das cidades, do dilúvio...
- enuncia a necessidade vital de mater o sistema hidráulico: limpeza dos canais pequenos
Agricultura
O triângulo compreendido entre o delta dos rios Tigre e Eufrate, a Arménia e o litoral Sírio é teatro do primeiro grande desenvolvimento das técnicas de utilização de água
4000 A.C. – 331 A.C. (conquista por Alexandre, “O Grande”)
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Elevação de água “Chadouf”Mesoptâmia
Egipto Bombagem
Alexandria
Na actualidadeEstações de bombagem
Dilúvio – temor ancestral das cheias e das inundações
Egipto – “Livro dos Mortos”
- “Não retive a água na época de inundação”...
- “Não bloqueei a água corrente com um dique”...
CheiasCheias
Cenas do Dilúvio (Leonardo da Vinci)
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Código de Hammurabi (1 800 A. C.)
Se um homem deixa de fortalecer o seu dique e ocorrer uma rotura no seu dique e a água levar a terra arável, o homem do dique que rompeu deverá reparar o que foi danificado...
Benefícios e prejuízos
• Cheias do rio Nilo, do rio Amarelo (China)...BençãoCalamidade
• Dilema constantePolémicas (barragem do Assuão, Barragem das Três Gargantas)
Necessidade actual
Controlo de cheias
BARRAGEM DAS TRÊS GARGANTASChina – rio Yangtze
Fins múltiplos
- Controlo de cheias- 214 grandes cheias em 2200 anos (milhares de mortos)- 1931 – 145 000 vítimas (3 milhões de hectares)- 1998 – 5 milhões de casas destruídas
- Energia- Potência 18 200 MW (C. Bode – 139 MW)
- Regularização – transporte fluvial
- Dinamização – desenvolvimento social
IMPACTOS NEGATIVOS: Ambiental – retenção de material sólidoSocial – 1500 famílias deslocadas
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BARRAGEM DAS TRÊS GARGANTAS Controlo de cheias – exemplos actuais
SAÚDE – HIGIENE - SANEAMENTO
6500 A.C.
El-Kowm
- Vale do Indo
- Mesoptâmia
- Creta (2000 A.C.)
Restos mais antigos de um sistema de evacuação de água suja de casas
ABASTECIMENTO DE ÁGUA A CIDADES
Barragens de Jawa - as mais antigas (conhecidas) - 4000 A.C.
Local: Jordânia
Recolha de água das chuvasReservatórios (10)Comportas de controlo
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Cisterna (Palácio de Mari)2000 A.C.
Recolha de água da chuva
Local: Vale do Eufrates
Utilização de condutas em pressão – avanço técnico
Sifão
canalP. atmosférica P. atmosférica
Aproveitamento das características dos materiais
Conduta em pressãoPressão >> P. Atmosférica
Pergamo
280 A.C.
Local: Turquia
Ilha de Creta
Higiene e abastecimento nas cidades – CNOSSOS (2000 A.C.)
- Palácio de Cnossos – fontes, salas de banho, latrinas (esgotos)
- De onde vem a água?
De uma zona a cerca de 15 km
- Como?
Através dos aquedutos
Primeiros sistemas de adução-condução de água (terra cozida)
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IMPÉRIO ROMANO
- Abastecimento de água
- Aquedutos
- Barragens
- Rega
- Portos
Vitruviuos – “Os dez livros sobre arquitectura”, Livro VIII – Hidráulica(80 – 25 A. C.)
Pompeia
AQUEDUTOS ROMANOS
Canais em alveria (pedra)
Vitrúvio - Descrição de técnicas de obras hidráulicas
Abastecimento de água a termas
Utilização de condutas de chumbo
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Volume das albufeiras (reservatório)
Altura das barragens
BARRAGENS ROMANAS
Desenvolvimento económico – minas de ouro
BARRAGENS ROMANAS
Local - Espanha
Local - Portugal
ENERGIA – FORÇA – ELEVAÇÃO
- Moinhos de água
“Nora” árabe
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Obras hidráulicas e utilização da água em portugal(anteriormente ao séc. XVIII)
- Conhecimentos de natureza empírica
• Abastecimento Doméstico e Público
• Barragens, aquedutos, tanques e cisternas (obras romanas) na Renascença retoma-se a construção de aquedutos
• Rega
• Obras romanas
• Os muçulmanos praticam largamente a rega com água extraída de poços, elevada posteriormente por engenhos (noras) – Algarve, Lisboa
• D. Sancho I
• enxugo de pântanos e rega de terrenos (regulamentos)
• rega de pomares e hortas (ordens monásticas)
• rega na Ilha da Madeira - levadas Quintela, 1996
• Drenagem e regularização fluvial
• Primeira obra de drenagem conhecida – paul da Ota (monges cistercesses do Mosteiro de Alcobaça)
• D. Sancho I mandou enxugar diversas áreas
• Obras de defesa e drenagem nos rios Tejo e Mondego (D. Duarte, em 1437 e D. Sebastião, em 1576)
• Mudança do curso do rio Tejo na Cardiga
• Força Motriz
• Moínhos de água (roda horizontal com veio vertical)
• Azenhas /roda vertical com roda dentada)
• Moínhos de maré (séc. XIII) – estuário do rio Tejo
Quintela, 1996
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Bomba de Londres (1582)
Rio Tamisa sob a ponte de Londres
Versailles (1663 – 1685)
Rio Sena – Máquina de Marly (Palácio de Versailles)
Barragem → Rio → Turbinas → Força → Bombas → Elevação da Água
Pintura de Pierre Denis Martin, El Joven (1663-1742)
História das Ciências – Hidráulica
Renascimento – Leonardo da Vinci (1452-1519)
- Das filosofias para a observação experimental
- Galileu Galilei (1564-1642)
MECÂNICAS DOS FLUIDOS – HIDRODINÂMICA- Isaac Newton (1642-1727), D. Bernoulli (1700-82), Leonhard Euler (1707-83)
- Teoria matemática - Hidrodinâmica
- Utilização de tecnologia digital (séc. XX)
Leonardo da Vinci – estudos experimentais(tratados da água)
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Análise matemáticaHidrodinâmica
Abastecimento de água a Lisboa (I)
• Carência de água em Lisboa – séc. XVIII (três chafarizes para 150 000 habitantes)
• Reinado de D. João V – construção do Aqueduto das Águas Livres (1732-1748)
• Comprimento de 14 kms
• Prolongamento (obra até 1835)
• 5 000 m3/dia
• Obra do Renascimento – baseada em noções básicas da Hidráulica
Aqueduto das Águas Livres
Abastecimento de água a Lisboa (II)
Sistema do Alviela (1871-1881)
• 48 000 m3/dia (Verão de 1910)
• Custo/m3 inferior a 10% ao do Aqueduto das Águas Livres
• Reservatórios
• Estação elevatória (bombas com máquinas a vapor) - Barbadinhos
• Rede de distribuição
Até final do séc. XIX – doze sistemas de abastecimento ao domicílio em Portugal
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Sistema do Alviela
Estação dos Barbadinhos – Epal (1880)
Saúde Pública – Saneamento (séc. XIX)
• A qualidade da água não depende apenas da transparência, do paladar.
• Progressos da Bacteriologia – Louis Pasteur e R. Koch (1860)
• Filtros de areia, hidróxido de ferro e o hidróxido de alúmínio, a cloragem
Séc. XX – ETA, ETAR
ETAR Sines
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Séc. XIX – Aproveitamento de Águas Subterrâneas
1829 – Perto de Paris (Murot) – Furos “Artesianos”
Força – Turbinas Hidráulicas
A revolução Industrial (séc. XVIII) veio impulsionar o aproveitamento da energia hidráulica e o progresso das rodas (turbinas) hidráulicas
• Utilização nas minas, nas industrias (textil)
• Aplicação da hidrodinâmica (bases científicas)
• Melhoria do rendimento das máquinas
• Produção de electricidade
• Em Portugal - pequenas centrais no séc. XIX
- grande desenvolvimento a partir de 1950
Idade Contemporânea
- Abastecimento de Água
• Barragem
• Adução
• Tratamento
• Distribuição
Em construção Orgãos hidráulicos
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Instrumentos de monitorização
Garantia de segurança
Canal adutor(Aqueduto moderno)
Central HidroeléctricaProdução de ENERGIA
Conduta
Sistemas de adução
Reservatório elevado para distribuição
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ABASTECIMENTO DE ÁGUA A LISBOA (III)
200 000 m3/dia para 500 000 habitantes (2006)
Subsistema do Castelo de Bode - Epal
Subsistema do Castelo de Bode - EpalSubsistema do Castelo de Bode – Epal
Estação de Tratamento de Água - ETA
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Subsistema do Castelo de Bode - Epal Subsistema do Castelo de Bode - Epal
APROVEITAMENTOS HIDRÁULICOS
• Fins múltiplos
• Desenvolvimento regional
• Planeamento
• Impactos e críticas
19501945
Cahora-Bassa – Moçambique (1974)
Altura – 160 m
Potência – 2 x 2000 MW
A. Abecasis Manzanares(Prof. do IST)
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Barragem do Alqueva
1994
- Energia – Hidroelectricidade- Rega (agricultura) - Abastecimento de Água
Altura – 96 mVolume de água – 4150 x 106 m3
Utilização Intensiva do Computador- Séc. XX (posterior à década de 60)
Lencastre, 2003
Hidráulica computacional. Simulação de escoamentos 3-D complexos (Li Songheng, 2001) Instalações portuárias
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Os mitos
A água adquiriu um potencial religioso e mítico único
Os conflitos
Os futuros conflitos serão os da Água?
Ou haverá cooperação?
PERFIL DE HIDRÁULICA E RECURSOS HÍDRICOS
Objectivos
•Formação nos principais aspectos relacionados com o meio hídrico.
•Capacidade de resolução técnica de problemas hidráulicos (planeamento, concepção, execução, manutenção, exploração e reabilitação de instalações).
•Capacitação para participação num desenvolvimento ambiental equilibrado (produção – precaução – preservação)
-- SEGURANSEGURANÇÇA E SUSTENTABILIDADE AMBIENTALA E SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL
-- QUALIDADE DE VIDA E BEM ESTARQUALIDADE DE VIDA E BEM ESTAR
Bibliografia geral
Hidráulica Monástica Medieval e Moderna, Fundação Oriente, 1996
Vitruvious – The Ten Books on Architecture – Dover Norman Smith – Man and Water. Peter Davies, London, 1976
Pierre-Loius Viollet, L’Hydraulique dan les Civilisations Anciennes, Presses Pont et Chaussées, 2000
N. J. Schnitter, A History of Dams. Balkema, 1994
A.Quintela, Aproveitamentos Hidráulicos Romanos a Sul do Tejo, DGRAH, 1987
F. Guerra, História da Engenharia em Portugal, 1995
O. Gouveia Pereira, Os Tratados da Água de Leonardo da Vinci. INAPA, 1998
A. Lencastre, Hidráulica Urbana e Industrial, Vol. II, LNEC, 2003
D. Cosgrove e G. Pettes (ed.) – Water, Engineering and Landscape. Belhaven Press, 1990
Manzanares. A. A., A Engenharia Hidráulica em Portugal, Decivil, IST, 2004
HunterRouse e S. Ince – History of Hydraulics. Dover, 1957
G. A. Takaty – A History and Philosophy of Fluid Mechanics, Dover, 1971
Luis leite Pinto, História do Abastecimento de Água à Região de Lisboa, EPAL, 1989