Variação de velocidade

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Variação de velocidade
 Seção transversal
● acontece pela presença de superfícies de 
atrito distintas: líquido/parede e líquido/ar
● As velocidades distribuídas nas seções são 
representadas por isótacas
Variação de velocidade
 Seção longitudinal
• acontece pela presença de superfícies de 
atrito distintas: líquido/fundo e líquido/ar
• as velocidades são traçadas num diagrama de 
variação em relação com a profundidade
Fonte: U.S. Geological 
Survey
Revestimentos mais comuns
Terra 
Enrocamento (rachão)
Pedra Argamassada
Concreto
Gabião
Terra Armada
Revestimento para Canais 
trapezoidais
Revestimento de canais 
retangulares
Canalização com seção fechada
Para o dimensionamento hidráulico:
1) admite-se regime permanente (h, Q, V cte no 
tempo) e uniforme (h, Q, V cte ao longo do canal)
2) Pressão atmosférica na superfície líquida = 1atm
Equação de Manning
Perímetro molhado n
Canal limpo e reto 0,030
Canal de escoamento vagaroso c/ poças 0,040
Canal de rio típico 0,035
Planicie pastosa 0,035
Cerrado leve 0,050
Cerrado pesado 0,075
Floresta 0,150
Canal escavado limpo 0,022
Canal escavado com cascalho 0,025
Canal escavado com vegetação rasteira 0,030
Canal escavado com rochas 0,035
Em vidro 0,010
Em latão 0,011
Em aço liso 0,012
Em aço pintado 0,014
Em aço rebitado 0,015
Em ferro fundido 0,013
Em concreto com acabamento 0,012
Em concreto sem acabamento 0,014
Em madeira aplainada 0,012
Elementos hidráulicos
Vazão máxima transportada por um 
canal
Fórmula de Manning para canais 
circulares
h/D 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,95 1,0
k 0,156 0,209 0,260 0,304 0,331 0,334 0,351
Orientações para projeto de canais
1) Reconhecimento do local
2) Análise ambiental e econômica
3) Execução da obra de jusante para montante
4) Adotar valores de rugosidade de projeto de 10 a 
15% maiores
5) Deixar folga mínima de 10% da lâmina máxima 
(0,1h) e não inferior a 0,4m
6) Evitar profundidade superior a 4m (R$)
7) Utilizar drenos nas paredes e fundos (interação 
com aquífero)
8) Verificar limite de velocidade (tipo de revestimento)
Velocidades aconselháveis para 
canais
Material da parede do canal Velocidade média (m/s)
Areia fina 0,23 a 0,30
Areia solta-média 0,30 a 0,46
Areia grossa 0,46 a 0,61
Terreno arenoso comum 0,61 a 0,76
Terreno silte-argiloso 0,76 a 0,84
Terreno de aluvião 0,84 a 0,91
Terreno argiloso compacto 0,91 a 1,14
Terreno argiloso duro 1,14 a 1,22
Solo cascalho 1,22 a 1,52
Cascalho grosso, pedregulho, piçarra 1,52 a 1,83
Rocha sedimentar moles-xistos 1,83 a 2,44
Alvenaria 2,44 a 3,05
Rochas compactas 3,05 a 4,00
concreto 4,00 a 6,00
Escoamento de canal trapezoidal
Exemplo 1
Um canal de drenagem, em terra com vegetação 
rasteira nos taludes e fundo, com taludes 
2,5H:1V, declividade de fundo 0,0003m/m, foi 
dimensionado para uma determinada vazão Q, 
tendo-se chegado a uma seção com largura de 
fundo b=1,75m e altura de água yo=1,40m. 
Determine a vazão de projeto.
Exemplo 2
Calcular a vazão transportada por um tubo de
seção circular, diâmetro de 500mm, construído
em concreto (n=0,013). O tubo está
trabalhando à meia seção, em uma declividade
de 0,7%.
Exemplo 3
Determinar a declividade “i” que deve ser dada a
um canal retangular para atender as seguintes
condições de projeto: Q=3m³/s; h = 1,0m; b =
2,2m e paredes revestidas de concreto em
bom estado (n=0,014)
Variação da Pressão
Nos escoamentos livres a diferença de pressão 
entre a superfície livre e o fundo não pode ser 
desprezada:
P=Ɣ.h
P = pressão
Ɣ = peso específico do líquido
h = profundidade do ponto considerado
Exemplo
Durante uma cheia um vertedor de altura igual a
8,00m e largura 5,00m, descarrega uma vazão
de 22,00m³/s. os raios de curvatura do vertedor
nos pontos A e C são, respectivamente, 1,20 e
4,00m a calha tem uma inclinação de 90%.
Sabendo-se que no ponto A a lâmina dágua
atinge 1,40m de altura, e nos pontos B e C as
velocidades deescoamento são 9,00m/s e 13
m/s respectivamente, pede-se calcular a pressão
hidrostática nesses três pontos.