Exercício Resolvido - Profundidade Mínima

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Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Câmpus Pato Branco
Sistemas de Esgotamento Sanitário
Projeto de rede de esgotamento sanitário – recuperar a profundidade mínima
Exemplo: Com os dados da figura abaixo, faça o dimensionamento do trecho 22-23 da rede de
esgotamento sanitário. Sabendo que:
Tx,i = 0,00168 L/s.m
Tx,f = 0,00341 L/s.m
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Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Saneamento Básico (SN27CV)
Período: CIV7 – Turno: Integral – Carga Horária: 95 horas
Professor: Cesar Augusto M. Destro
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1. Recobrimento e profundidade mínima adotada dos coletores
Adotou-se o recobrimento mínimo (Recmín) de 0,90m e o diâmetro mínimo (Ø) de 100mm.
Consequentemente, a profundidade mínima será 1,0 metro.
2. Adotar a vazão mínima de dimensionamento
Qmín=1,50 L/s
3. Dimensionamento do trecho 22-23
a) Vazão de início de plano a montante no trecho
Qi ,22−23=Qi ,09−22+Qi ,21−22+Qi , 20−22
Qi ,22−23=5,8502+0,1172+0,9206
Qi ,22−23=6,888 L/s
b) Vazão de final de plano a montante no trecho
Qf ,22−23=Qf , 09−22+Qf ,21−22+Q f , 20−22
Qf ,22−23=6,7464+0,2387+1,8686
Qf ,22−23=8,8537 L/s
c) Vazão de início de plano a jusante no trecho
Qi ,22−23=6,888 L/s+(T X , i×l22−23)
Qi ,22−23=6,888 L/s+(0,00168×65,00)
Qi ,22−23=6,9972 L/s
d) Vazão de final de plano a jusante no trecho
Qf ,22−23=8,8537 L/s+(T X, f×l22−23)
Qf ,22−23=8,8537 L/s+(0,00341×65,00)
Qf ,22−23=9,0754 L/s
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e) Declividade do coletor
Deve-se notar que dentre as profundidades dos coletores, a maior profundidade é a do trecho
09-22. Assume-se a priori a profundidade do PV22 como sendo, portanto, 1,84. Note que, nesse
caso, a profundidade na singularidade de montate é maior do que a profundidade mínima (Recmín +
Ø) e, portanto, deve-se tentar recuperar a profundidade mínima na singularidade de jusante. Para tal
pode-se adotar a profundidade mínima na singularidade de jusante.
Adotando a profundidade mínima na singularidade de jusante:
PJ22−23=1,00m
a cota do coletor de jusante será:
CCJ=CTJ−PJ 22−23
CCJ=481,95−1,00
CCJ=480,95m
• Declividade do coletor
I c=
CCM−CCJ
l
=483,66−480,95
65,00
I c=0,0417 m /m
• Declividade mínima do coletor
I mín=0,0055Qi
−0,47=0,0055×6,9972−0,47
I mín=0,0022m /m
Como I c> I mín adota-se a Ic para se recuperar a profundidade mínima
f) Diâmetro do coletor
Como a vazão no trecho é maior do que a Qmín, o diâmetro é calculado pela equação:
d=0,3145 ( Q f√I 0 )
3 /8
d=0,3145 ( 0,0090754√0,0417 )
3/8
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d=0,0978 m portanto,
d=100 mm
Note que a profundidade mínima adotada (1,0 m) pressupõe que o diâmetro da tubulação seja
100mm, o que se verificou posteriormente. Se o diâmetro calculado for maior do que o pressuposto,
deve-se refazer os cálculos com o novo diâmetro.
g) Verificações
• Lâmina d’água (y/d)
Qi
√I 0
=0,0069972
√0,0417
=0,0343 Pela Tabela 2.17 y/d = 0,55
Q f
√I 0
=0,0090754
√0,0417
=0,0444 Pela Tabela 2.17 y/d = 0,75
• Velocidade (V)
Pela Tabela 2.17
V i
√I 0
=6,88⇒V i=6,88 √I 0=6,88√0,0417=1,41m / s
Pela Tabela 2.17
V f
√I 0
=7,45⇒V f=7,45√I 0=7,45√0,0417=1,52m /s
• Tensão trativa (σ)
Pela Tabela 2.18, para y/d = 0,55
RH
d
=0,2649⇒RH=0,2649d=0,2649×0,1=0,02649m
σi=γ⋅RH⋅I 0=9810×0,02649⋅0,0417
σi=10,84 Pa
• Velocídade crítica (Vc)
V c=6√ g⋅RH=6√9,81×0,02649
V c=3,06m /s
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