Engenharia de gelo

O que podemos fazer:

Em regiões frias do mundo, a formação e a presença de gelo são considerações importantes para a localização e projeto de obras de engenharia dentro ou ao longo de rios e mares – obras como usinas hidroelétricas, pontos de captação, pontes, docas e diques de proteção contra inundações. Poder prever corretamente essas mudanças de condições ambientais de clima frio ajuda a preparar as instalações em relação ao acúmulo de agulhas de gelo ("frazil") e à força do gelo nas estruturas. Adicionalmente, estradas de gelo e pontes de gelo especialmente espessadas ou reforçadas são uma parte integral do transporte de inverno em áreas remotas mais geladas.

Contacts
Latin America:
Mike Okun
604.980.6011
Alberta:
Dan Healy
780.436.5868
Washington:
Malcolm Leytham
206.241.6000
British Columbia:
Monica Mannerstrom
604.980.6011

A equipe experiente da NHC de especialistas em engenharia de gelo e nossas instalações de câmara gelada, onde experiências com modelagem física podem ser realizadas, podem oferecer perspectivas estratégicas críticas para projetos de regiões geladas.

Serviços:

  • Medição e observação em campo
    Relatórios in-situ das condições e propriedades do gelo, e exame da estação elevatória e operação da válvula.
  • Modelagem numérica
    Simulação detalhada de processos de gelo, incluindo formação, congelamento, evolução da capa de gelo e desintegração, conforme determinado por fatores climáticos e hidrológicos.
  • Determinação estatística
    Exame dos níveis de projeto, espessuras e resistências, e avaliação das forças do gelo nas estruturas.
  • Mitigação
    Elaboração de medidas para eliminar ou reduzir problemas com gelo.
  • Determinação da segurança
    Definição da espessura segura do gelo para suportar a travessia de veículos em movimento e cargas estáticas.
  • Modelagem física
    Desenvolvimento de simulações de como as condições do gelo afetam obras de engenharia.

Experiência:

Especialistas da NHC trabalham há mais de 40 anos em pesquisa e consultoria de problemas causados por gelo para órgãos públicos, indústrias e outras firmas. Exemplos de estudos de consultoria:

  • Efeitos do gelo em projeto de hidroelétrica proposto
    Um projeto proposto de hidroelétrica de passagem suscitou dúvidas se alteraria os processos de congelamento pelo fato de sustar o avanço da frente de gelo à montante e começar um novo avanço à montante do lago reservatório. Foram feitas inúmeras modelagens numéricas que indicaram que as consequências seriam toleráveis.
  • Projeto de forças do gelo em ponte no rio Large Northern
    Revisamos documentos e cálculos feitos anteriormente de acordo com as condições locais e os códigos de projeto vigentes. Recomendamos o uso de forças de gelo revisadas em pilares, para diversos modos e direções da ação do gelo.
  • Considerações de projeto para hidroelétricas de queda muito baixa
    A adaptação de turbinas de queda muito baixa em estruturas existentes suscita preocupações especiais sobre os efeitos do gelo. A NHC resumiu condições críticas e métodos para quantificar e mitigar o problema.
  • Remoção de agulhas de gelo das telas de captação
    Realizamos testes de laboratório em uma câmara gelada para avaliar a eficácia dos jatos de água de alta pressão para remover agulhas de gelo (frazil) e gelo sólido das telas de peixes.
  • Ponte de gelo temporária em servidão de passagem de gasodutos/oleodutos
    A NHC analisou as condições locais e procedimentos recomendados para permitir, construir, operar e desmontar uma ponte de gelo de inverno para veículos pesados. Propusemos um espessamento artificial através de inundação para obter a espessura segura calculada e a monitoração da ponte usando medições de espessura e testes de deflexão.

Abordagem e recursos técnicos:

  • A NHC tem membros da equipe de nível sênior com grande experiência na avaliação de problemas de gelo em obras de engenharia e levantamentos ambientais. Para suplementar nossos próprios recursos, trabalhamos em colaboração com professores de universidades, reconhecidos internacionalmente por sua pesquisa em engenharia de gelo.
  • Nossos recursos em campo e no escritório abrangem: instrumentação para medir e monitorar propriedades do gelo; software próprio, público e de terceiros de modelagem numérica das condições do gelo fluvial desde a formação inicial até a desintegração final; e laboratório hidráulico e instalações de câmara gelada usados para modelar fisicamente problemas com gelo.


Medição das características de "slush" (mistura não congelada de gelo e água), rio Peace, Alberta


Lançamento de pilares de fundação de torres de transmissão, rio Peace, Alberta


Medição das concentrações de gelo de superfície, Dunvegan, Alberta


Investigação de "frazil"/"slush" em captação no reservatório Bearspaw RAW2, Calgary, Alberta

Benefícios e resultados:

  • Prevê problemas possíveis decorrentes do clima gelado.
  • Aumenta a confiança na obtenção de projetos seguros e econômicos.
  • Protege a segurança do público.