APOSTILA 19

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO 
UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA 
 
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Professor: M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com 
14.0 Movimento Variado em Canais 
 
O escoamento ou regime é permanente se a velocidade local em qualquer 
ponto não variar com o tempo, em módulo e direção. Logo os demais parâmetros 
hidráulicos em uma mesma seção transversal, como profundidade, vazão, área mo-
lhada etc., tem um valor constante e existe entre as diversas seções do canal uma 
“continuidade de vazão”. 
O escoamento é não permanente se a velocidade em um certo ponto varia 
com o passar do tempo. Neste caso não existe uma continuidade de vazão e as ca-
racterísticas do escoamento dependem, por sua vez, das coordenadas do ponto 
considerado e do tempo. Este tipo de escoamento ocorre por exemplo quando da 
passagem de uma onda de cheia através de um canal. Vale ressaltar que o fato do 
escoamento ser permanente ou não depende da posição do observador em relação 
a corrente, um escoamento de um rio em volta do pilar de uma ponte é permanente 
para o observador postado sobre a ponte e não permanente para o observador em 
um barco impelido pela corrente. 
Se tomado o critério comparativo o espaço, os escoamentos podem ser: uni-
formes e não uniformes ou variados. O escoamento e uniforme ou regime uniforme 
quando as velocidades locais são paralelas entre si e constantes ao longo da mes-
ma trajetória, portanto a altura da água é paralela ao fundo, logo serão constantes: 
 
𝐼0 = 𝐼𝑎𝐼𝑓 
 
Quando as trajetórias não são paralelas entre si, o escoamento é dito não uni-
forme, a declividade da linha d’água não é paralela a declividade de fundo, e os 
elementos característicos do escoamento, variam de uma seção para outra. Neste 
caso a declividade de fundo difere da declividade da linha d’água. 
 
14.1 Energia cinética 
A energia cinética real de uma corrente liquida é dada por: 
 
𝐸 = 𝑎 .
𝑉²
2𝑔
 
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Onde: α corresponde ao coeficiente de Coriolis, na prática adota-se α = 1 po-
rem quando a relação entre a energia cinética e a profundidade é grande, é conve-
niente levar em conta o valor de α que pode variar de 1,05 a 1,1. 
 
Tabela 12- Valores de α segundo Darcy e Bazin 
 
 Fonte: Neves (1989) 
 
14.2 Regimes Recíprocos de escoamento 
 
Para um canal com vazão constante, pode-se traçar a curva de variação da 
energia especifica em função da profundidade considerada variável. 
Conhecendo-se a vazão Q e a largura b de um canal retangular, pode-se encontrar 
os valores de h e Ee. 
O valor mínimo de Ee ocorre no ponto c. A profundidade correspondente ao ponto c 
denomina-se profundidade crítica (hc) 
 
Figura 46 – Curva de Variação de Energia 
 
Fonte: Apostila Hidráulica Geral – Professor Carlos Roberto Baravesco 
 
O escoamento pode ocorrer de duas formas distintas: 
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 - Regime Superior, Tranquilo, Lento ou Fluvial: ocorre quando a altura d’água 
está acima da hc; 
- Regime Inferior, Rápido ou Torrencial: ocorre quando a altura d’água está 
abaixo da hc. 
 
14.3 Salto hidráulico ou Ressalto Hidráulico 
 
O salto é um fenômeno local que acorre quando da passagem brusca e ge-
ralmente turbulenta do regime rápido para o regime tranqüilo, através da profundida-
de crítica, passando a profundidade de menor a maior que esta, e a velocidade de 
maior a menor que a crítica. O salto ocorre quando um canal de forte declividade 
passar para um trecho com fraca declividade. 
Para canais retangulares a altura do salto pode ser calculada pela equação: 
 
𝑑2 − 𝑑1 = 
2𝑞2
𝑔
 .
1
𝑑1 . 𝑑2 
 
 
Perda de carga em um salto hidráulico 
 
ℎ𝑝 =
(𝑑2 − 𝑑1)
3
4𝑑1 . 𝑑2
 
 
 
14.4 Movimento Gradualmente Variado Em Regime Permanente 
 
Um escoamento é definido como gradualmente variado quando os seus pa-
râmetros hidráulicos variam progressivamente ao longo da corrente. Quando 
as características variam bruscamente, diz-se que o escoamento é bruscamente 
variado. Este tipo de escoamento resulta geralmente das mudanças na geometria do 
canal: (i) alteração do declive; ii) mudança na forma da seção reta; iii) ocorrência de 
obstrução. 
 
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Na figura abaixo se tem um perfil onde são mostrados vários tipos de escoa-
mento. Assim, o curso de água no canal tem movimento uniforme no início e está 
representado pelas letras UF. 
Antes de chegar à queda livre, tem-se movimento uniforme gradual-
mente variado, representado pelas letras GVF. 
Após a queda, tem-se um ressalto hidráulico representado pelas letras RVF. 
Depois volta a ter movimento uniforme gradualmente variado (GVF), e novamente 
torna-se movimento uniforme (UF). 
 
Figura 47 - Movimento uniforme gradualmente variado em queda livre, seguido por 
ressalto hidráulico e movimento uniforme gradualmente variado. 
 
 
O movimento é gradualmente variado quando as profundidades variam gra-
dual e lentamente ao longo do conduto; as grandezas referentes ao escoamento em 
cada seção, não se modificam com o tempo; as distribuições de pressões são hi-
drostáticas. 
Assim, as fórmulas do escoamento uniforme podem ser aplicadas 
com aproximação satisfatória. 
O movimento gradualmente variado pode ser acelerado nos trechos iniciais 
dos condutos com seção constante e depois uniforme. 
O movimento gradualmente variado pode ser retardado a montante de obstá-
culos que se opõem ao escoamento. 
 
 
 Continua na próxima aula... 
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1- Qual a diferença entre regime permanente e não permanente? 
 
a) O regime é permanente se a velocidade local em qualquer ponto variar com o 
tempo, em módulo e direção. O escoamento é não permanente se a velocidade em 
um certo ponto varia com o passar do tempo. 
b) O regime é permanente se a velocidade local em qualquer ponto não variar com o 
tempo, em módulo e direção. O escoamento é não permanente se a velocidade em 
um certo ponto varia com o passar do tempo. 
c) O regime é permanente se a velocidade local em qualquer ponto variar com o 
tempo, em módulo e direção. O escoamento é nãopermanente se a velocidade em 
um certo ponto não variar com o passar do tempo. 
d) O regime é permanente se a velocidade local em qualquer ponto variar com o 
tempo, em módulo e direção. O escoamento é não permanente se a velocidade em 
um certo ponto não variar com o a mudança de pressão. 
e) O regime é permanente se a velocidade local em qualquer ponto não variar com o 
tempo, em módulo e direção. O escoamento é não permanente se a velocidade se 
manter constante. 
 
2- Marque as características de um Regime Superior: 
a) Também é tranquilo e ocorre quando a altura d’água está acima da hc; 
b) Também é rápido e ocorre quando a altura d’água está abaixo da hc. 
c) Rápido ou Torrencial 
d) Torrencial ou Fluvial 
e) Nenhuma das alternativas anteriores. 
 
 
Hidráulica 
Atividades de Fixação 
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bruno
Realce
 
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
BAVARESCO, Carlos Roberto. Apostila Hidráulica Geral – Capítulo 9 - Movimento 
Variado em Canais. 
 
NEVES, Eurico Trindade. Curso de Hidráulica. Ed. 9. São Paulo: Globo, 1989. 
 
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