2 Prova de Drenagem - Fernanda Torres

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PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS-PUCMINAS 
SEGUNDA PROVA DE DRENAGEM_CORAÇÃO EUCARÍSTICO_MANHÃ 
NOME: Fernanda Torres de Leles_____XX=__47_ 25/05/2023 
XX são os dois últimos números utilizados em sua matrícula no SGA 
 
Questão01(7pontos)- Em um projeto de um sistema de drenagem de águas 
pluviais, determinou-se que, para escoar uma vazão de 14,7 m3/s, era 
necessária uma galeria retangular em concreto, rugosidade n=0,013, 
declividade de fundo Io=0,001 m/m, com 3,47m de largura conforme figura. Por 
imposição do cálculo estrutural, foi necessário dividir a seção em duas células 
de 3,47/2m, figura(b). 
 
 
a) Qual a profundidade da lâmina y para a condição inicial da figura (a) em 
m3/s; 
Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2) 
7.35 = (1/0.013) * (1.735 * y) * (A_R^2/3) * (0.001^1/2) 
 
A_R = A / P 
P = 2 * b + 2 * y 
A_R = (1.735 * y) / (2 * 1.735 + 2 * y) = y / (y + 1.735) 
7.35 = (1/0.013) * (1.735 * y) * ((y / (y + 1.735))^(2/3)) * (0.001^1/2) 
 
b) Qual a velocidade do escoamento na condição inicial da figura (a) em 
m/s e seu regime de escoamento (Fluvial, Torrencial ou Critico) 
V = Q / A 
 
A = b * y 
A = 1,735 * y 
 
V = 7,35 m³/s / (1,735 * y) == V = 4,234 / y 
 
Regime Fluvial: V < 0,8 m/s 
Regime Torrencial: V > 3 m/s 
Regime Crítico: 0,8 m/s < V < 3 m/s 
 
Nesse caso, o regime de escoamento seria considerado Torrencial, 
pois a velocidade é maior que 3 m/s. 
 
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NOME: Fernanda Torres de Leles_____XX=__47_ 25/05/2023 
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c) Qual a profundidade da lâmina y para a condição futura devido 
imposição do calculo estrutural, figura(b). 
 
Largura original da galeria: 3,47 m 
Necessidade de dividir a seção em duas células de largura 3,47/2 m 
A_R = (3,47 * y) / (2 * 3,47 + 2 * y) = y / (y + 3,47) 
1,47y = - (3,47^2 - 2 * 3,47) 
 1,47y = - (3,47^2 - 6,94) 
 1,47y = - (12,0409 - 6,94) 
 1,47y = - 5,1009 
 y = - 5,1009 / 1,47 ; y ≈ -3,4709 
 
d) O projeto futuro atende as condições para escoamento livre? 
 
Sim, atende. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Questão02-(7,0pontos)-Um canal de drenagem em concreto, foi 
dimensionado para uma determinada vazão de projeto Q0, tendo-se chegado a 
uma seção com largura de fundo b = 1,75 m. e altura d’água y = 1,40 m. Para 
os dados a seguir conforme seu número : 
 
 0<=XX<=25 
n = 0,014 e declividade i = 2X,X cm/km 
 
26<=XX<=50 
n = 0,015 e declividade i = 14,7 cm/km 
 
51<=XX<=75 
n = 0,013 e declividade i = 3X,X cm/km 
 
76<=XX<=99 
n = 0,012 e declividade i = 4X,X cm/km 
 
 a) Qual é essa vazão de projeto? 
b) A seção encontrada é de mínimo perímetro molhado? 
c) Se o projeto tiver que ser refeito para uma vazão Q1 = 6,XX m3/s com 
seção retangular em concreto (n = 0,016), qual será a profundidade “y” da 
água para uma largura de fundo igual ao dobro da anterior? 
d) Tem como saber se o regime de escoamento para as duas condições 
inicial e após refeito. Se sim qual o regime? (Fluvial , Crítico ou 
Torrencial)? 
 
 
 
 
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Questão03-(06pontos)Um canal de drenagem urbana foi construído em 
formato trapezoidal Sabendo que a rugosidade do fundo corresponde a n = 
0,030 e as dos taludes a n = 0,014 e que o canal foi projetado para trabalhar 
com lâmina d’água de 1,47m. Os dados hidráulicos de largura, declividade e 
inclinação são fornecidos a seguir conforme seu número 47. 
 
Deste modo, determine: 
a) A capacidade de vazão escoada no canal em m3/s 
0<=XX<=25 
Largura b= 2,XXm , taludes com inclinação de 1,5H:1V e inclinação de fundo 
igual a 0,002 m/m. 
 
26<=XX<=50 
Largura b= 1,47m , taludes com inclinação de 2,5H:1V e inclinação de fundo 
igual a 0,003 m/m. 
 
 
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XX são os dois últimos números utilizados em sua matrícula no SGA 
Talude esquerdo: z1 = 2,5 * 1,47 m (altura da lâmina d'água) 
Talude direito: z2 = 1,47 m (altura da lâmina d'água) 
Área da seção transversal: 
A = b * (z1 + z2) / 2 
A = 1,47 * (2,5 * 1,47 + 1,47) / 2 
A = 1,47 * 3,675 
A = 5,40075 m² (área de seção transversal do canal) 
 
Raio Hidráulico: 
P = b + 2 * (z1^2 + (1 + 2.5^2) * z1 * z2^0.5 + z2^2)^0.5 
P = 1,47 + 2 * (2,5 * 1,47^2 + (1 + 2.5^2) * 1,47 * 1,47^0.5 + 1,47^2)^0.5 
P = 1,47 + 2 * (5,3875 + 7,4182 + 2,1609)^0.5 
P = 1,47 + 2 * (14,9666)^0.5 
P = 1,47 + 2 * 3,8692 
P = 1,47 + 7,7384 
P ≈ 9,2084 m³/s 
 
51<=XX<=75 
Largura b= 3,XXm , taludes com inclinação de 1,0H:1V e inclinação de fundo 
igual a 0,001 m/m. 
76<=XX<=99 
Largura b= 2,XXm , taludes com inclinação de 1,5H:1V e inclinação de fundo 
igual a 0,003 m/m. 
 
Questão04-(05pontos) Considerando em PROJETOS DE DRENAGEM 
URBANA, aplicando o princípio da continuidade em escoamento de fluidos 
ideais (sem perda de carga) sob regime permanente em tubos assinale a 
alternativa INCORRETA:. 
 
A) Se os diâmetros de entrada e saída de um trecho são diferentes, as 
vazões de entrada e saída devem ser diferentes. 
 
 
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B) Se os diâmetros de entrada e saída de um trecho são iguais, as vazões de 
entrada e saída devem ser iguais. 
 
C) Se os diâmetros de entrada e saída de um trecho são diferentes, as 
velocidades de entrada e saída devem ser diferentes. 
 
D) Se as velocidades de entrada e saída de um trecho são iguais, as vazões de 
entrada e saída devem ser iguais. 
 
E) X Nenhuma das anteriores 
Resposta correta, alternativa E – Nenhuma das anteriores. 
 
Questão05-(5pontos)-Para o dimensionamento de rede de drenagem pluvial, 
os estudos hidrológicos, com base em dados estatísticos e no cálculo das 
probabilidades, permitiram o estabelecimento de uma equação geral das 
chuvas ou fórmulas de intensidade-frequência-duração que é: 
 
 
De acordo com a equação anterior, marque V para as afirmativas verdadeiras e 
F para as falsas. 
( V ) i é a intensidade de precipitação em mm (altura de água). 
( F ) T é o período de recorrência ou intervalo em anos. 
( V ) t é a duração da precipitação após um ciclo de estiagem completa. 
( V ) K, a, b e c são parâmetros relativos às unidades empregadas e próprias 
do regime pluviométrico local.