LISTA (1) Hidráulica

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA
CURSO DE BACHARELADO EM AGRONOMIA – TURMA A
HIDRAULICA
PROFº.: RODRIGO SOUZA
TÁSSIA LUCIANE FERREIRA DE SOUSA - 2017002050
Belém - 2019
4° LISTA DE EXERCÍCIO
1) Calcular a seção, o perímetro molhado e o raio hidráulico de um canal trapezoidal que possui uma base de 2,2m, uma altura de água de 1,2 m e um talude de 2:1. 
	A = h(b+m.h)
	P = b+2h 
	R = 
	A = 1,2.[2,2+(2.1,2)]
	P={2,2+[(2.1,2).]}
	R = 
	A = 5,52 m²
	P=7,57 m²
	R=0,73
2) Determine qual deve ser altura d’água, sabendo que: canal trapezoidal, talude 2:1, área da seção 0,5 m2 e base igual a 50 cm.
	A = h(b+m.h)
	0,5 = h.[0,5+(2.h)]
	2h²+0,5h-0,5
h = 0,39 m
 → → → → → 
3) Exemplo: Determinar a velocidade de escoamento e a vazão de um canal trapezoidal com as seguintes características: inclinação do talude – 1:1; declividade do canal 0,0005 m/m, largura do fundo = 3 m e profundidade de escoamento = 1,1 m. Considera um canal com paredes de terra, reto e uniforme (n=0,02).
	A = h(b+m.h)
	P = b+2h 
	R = 
	
	A = 1,1.[3+(1.1,1)]
	P={3+[(2.1,1).]}
	R = 
	
	A =4,52 m²
	P=6,11 m²
	R=0,74 m
	Q=4,12 m³/s
 → → 
4) Determinar a declividade “i” que deve ser dada a um canal retangular para atender as seguintes condições de projeto: Q = 3 m3/s; h = 1,0 m; b = 2,2 m e paredes revestidas com concreto em bom estado (n = 0,014).
	A = b.h
	P = b+2h 
	R = 
	A = 2,2.1
	P = 2,2+(2.1)
	R = 
	A=2,2 m²
	P=4,2 m²
	R=0,52 m
 → 
5) Um canal de irrigação, escavado em terra com seção trapezoidal, apresenta-se reto, uniforme e com paredes em bom estado de acabamento (n=0,02). Determinar a profundidade de escoamento (h), considerando-se as seguintes condições de projeto: Q = 5m3/s; largura do fundo (b) = 3 m; inclinação do talude = 2:1; e declividade = 0,0006 m/m.
h=1,03414759386243 m
6) Dimensionar dreno subterrâneo, supondo Q = 0,8 L/s ou Q = 0,0008 m³/s, i = 0,0025 m/m, tubo de PVC corrugado – n = 0,016 e h/D = 0,6.
 → →
7) Em um vertedor triangular instalado num canal, observou-se que a altura de água H no ponto de medição foi de 0,4m.
a) Calcule a vazão que escoa no canal e expresse seu valor em litros por segundo.
 → → → 
b) A jusante do vertedor, este canal possui secção transversal A = 0,5 m2 e escoa cheio; calcule a velocidade média do escoamento neste trecho do canal.
 → → 
c) Se usássemos um flutuador para medir a velocidade da água na superfície deste canal, que poderíamos dizer a respeito desta velocidade em relação à velocidade média calculada no item b? 
Seria maior, pois a velocidade na superfície do canal é maior em relação à medida que a o canal se aprofunda.
8) Para medir a vazão de um canal, temos a possibilidade de instalar um vertedor Cipolletti (trapezoidal) ou um vertedor triangular. Considerando que a vazão necessária é de 100 l/s (Q=0,1 m³/s), qual seria a diferença na leitura H medida nos dois vertedores? Dados: Comprimento da soleira do vertedor
Cipolletti = 0,6 m. 
	
	
	
	
	
	
	
	
ΔH = 0,348 - 0,200
ΔH = 0,148 m ou ΔH = 14,8 cm; ΔH 15 cm
9) Deseja-se saber a vazão escoada em um canal trapezoidal escavado em terra. Para tanto, utilizou-se o método do flutuador, deixando-se uma distância de 20 m entre os pontos de medição. Uma garrafa contendo água até a metade foi lançada no curso d’água para atuar como flutuador de superfície. Foram feitas três medições, sendo elas de 40, 41 e 39 segundos, respectivamente. Sabe-se também que a seção do canal é homogênea em todo percurso e que sua base superior tem 2,10 m de largura, sua base inferior a 1,60 m e a altura de água no canal é de 1,20 m. Determine a vazão em m3/s, considerando que a velocidade média do escoamento corresponde a 80% da velocidade na superfície.
 →
 → → 
0,5 – 100%
 x – 80% 
 
	
	
	
	
	
	
10) Dimensione a largura de soleira (L) que deverá ter um vertedor retangular sem contrações laterais instalado para atuar como extravasor de uma barragem, de modo que, nas enchentes (Q = 3 m3/s), a altura de água não ultrapasse 0,6 m.
 → → 
11) Pretende-se medir a vazão de um rio através do método do flutuador. Para tanto, foi delimitado um trecho de 20 m, que foi percorrido pelo flutuador em 35, 32 e 34 s. A seção transversal representativa do trecho está na figura.
Determine: 
a) a seção de escoamento; 
At = 6,40 m²
b) a velocidade média do flutuador; 
 → → 
c) a velocidade média do rio; 
 → → 
d) a vazão do rio.
 → →
A=0,4 m²
A=0,72 m²
A=0,39 m²
A=0,57 m²
A=3 m²
A=0,62 m²
A=0,70 m²
12) Dimensionar uma barragem de terra com os dados abaixo: 
a) Bacia de contribuição: A = 40 ha; 30% - Pastagem; 30% - Cultura Perene; e 40% - Mata 
b) Solo: Arenoso 
c) Declividade média do terreno: 6% 
d) Vazão normal do curso d´água: 3 L/s, Q=0,003 m³/s 
e) Tomada d’água: A tomada d´água deve ser instalada em cota superior a 102 m, com Vazão de 5 L/s. O comprimento da tomada d´água é de 60 m. Tubo de PVC. 
f) Crista: No mínimo a largura de um carro 
g) Nível da barragem: Cota = 105 m 
h) Relação comprimento/largura da bacia = 1,2/1 
i) Canal extravasor: h = 1 m; V = 0,8m/s; i = 0,0004 m/m; n = 0,02; Talude=2:1; Folga=20%; Folga na borda do canal = 1/4.h 
j) Desarenador: Tubo de concreto (C=120); Esvaziamento = 2 dias; L = 45 m. 
l) Espelho d’água = 400 m 
m) Talude recomendado: 2,5:1 – 2,0:1 
n) Tempo de retorno: 15 anos 
o) Área da seção do aterro: 190 m2 
p) Dados da planta:
	Curva de Nível
	Cota (m)
	Área (m2)
	Curva de Nível
	Cota (m)
	Área (m²)
	S0
	100
	40
	S5
	105
	5.800
	S1
	101
	170
	S6
	106
	8.900
	S2
	102
	800
	S7
	107
	10.000
	S3
	103
	1.200
	S8
	108
	12.000
	S4
	104
	3.500
	S9
	109
	16.000
RESOLUÇÃO:
 → → → 
 → 
2ª Altura da Barragem:
Nível da barragem: Cota = 105 m; Hn=5
Espelho d’água = 400 m
Canal extravasor: h = 1 m; Hl=1
 → Altura da Barragem = 7,6 m
3ª Largura da Crista:
Crista = 4 m
4ª Comprimento de Base:
l:m 2,0:1
b = 4,0 m
l:m 2,5:1
H= 7,6m
Voltotal = 8.590 m³; Volútil = 8.000 m³; Altura = 7,6 m; Crista = 4 m; Base = 38,2 m; Base do estravasor = 5 m; Ddesarenador = 155 mm; Dtomada d’água = 60 mm