5 - Lista de Exercícios CANAIS

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas (CETEC) 
Componente Curricular: Hidráulica II (GCET039) - 2025.1 
Prof. Tiago Liberalesso 
 
Lista de Exercícios Nº 5 
Matrícula: Nome: 
Dimensionamento de Canais – Movimento Uniforme 
Observação: Todos os cálculos devem ser apresentados. 
 
 
 
 
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas (CETEC) 
Componente Curricular: Hidráulica II (GCET039) - 2025.1 
Prof. Tiago Liberalesso 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas (CETEC) 
Componente Curricular: Hidráulica II (GCET039) - 2025.1 
Prof. Tiago Liberalesso 
 
14) Para a escolha de um determinado tipo de canal de drenagem, quanto à sua forma e material 
de revestimento, são levados em consideração diversos tipos de fatores como, por exemplo, 
hidráulicos, tecnológicos e operacionais, ambientais e sociais. 
Considerando os principais tipos de revestimento de canais mais empregados pela engenharia 
hidráulica, julgue as afirmativas, e caso INCORRETA, justifique. 
A) Os canais simplesmente escavados em solos apresentam como vantagens o baixo custo 
de implantação e a sua melhor inserção ambiental. Por outro lado, as baixas velocidades 
admissíveis implicam a necessidade de seções de maior porte do que aquelas 
correspondentes aos canais revestidos. Ainda, as próprias limitações relativas às 
velocidades de operação podem implicar o desenvolvimento de processos erosivos e ou 
assoreamento. Além disso, o crescimento desordenado de vegetação pode melhorar o 
funcionamento hidráulico do canal, por meio do aumento da rugosidade. 
 
B) Os canais gramados são bastante interessantes, tanto pelo seu baixo custo de 
implantação, quanto pelo aspecto estético. Os principais inconvenientes para seu 
emprego prendem-se às dificuldades de manutenção e às baixas velocidades de 
escoamento admissíveis, implicando seções transversais de porte mais significativo. 
 
C) A utilização de concreto em canais é particularmente indicada para situações em que a 
faixa disponível para a implantação da obra é reduzida. Nesses canais revestidos em 
concreto, pode-se trabalhar com velocidades de escoamento mais elevadas, que 
possibilitam maior capacidade de vazão. Por outro lado, são observados impactos 
hidráulicos correspondentes ao aumento das velocidades de escoamento, levando à 
antecipação dos hidrogramas de cheia, com eventuais reflexos no funcionamento global 
do sistema de drenagem. 
 
D) Os canais em gabiões consistem em estruturas em grades metálicas preenchidas com 
pedras. Para o revestimento de canais podem ser utilizados dois tipos distintos de 
gabiões: tipo manta (ou colchão) e tipo caixa. Os taludes admissíveis para canais 
revestidos com gabiões manta são compatíveis com os taludes associados ao solo 
adjacente, tendo em vista que os gabiões não exercem função estrutural. Já para os 
gabiões caixa, pode-se prever taludes com inclinações mais significativas, até mesmo, 
verticais. 
 
E) Os canais abertos são dispositivos usados para o transporte e distribuição de água bruta 
com diferentes propósitos. O “ressalto hidráulico” é um fenômeno hidráulico em canais 
abertos que está diretamente relacionado à perda de energia ao longo do escoamento 
sendo influenciado pela rugosidade das paredes do canal e pelo raio hidráulico. 
 
F) O escoamento livre se processa em seções parciais de condutos fechados, ou em canais 
abertos e sob pressão atmosférica, apresentado, portanto, uma superfície livre do 
contato com as paredes do conduto. Com relação às sarjetas das ruas, onde escoam as 
águas pluviais, estas comportam-se como canais de seção triangular. Geralmente, são 
dimensionados por critérios que não consideram sua função hidráulica. 
 
G) Quanto menor for o coeficiente de rugosidade (n), maior ser a vazão de escoamento 
calculada pela fórmula de Manning. Portanto, para que a vazão de escoamento seja 
máxima, devemos adotar o menor coeficiente n. 
 
H) A velocidade de escoamento permanente e uniforme da água em um canal diminui com 
o aumento do seu raio hidráulico. 
 
 
 
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas (CETEC) 
Componente Curricular: Hidráulica II (GCET039) - 2025.1 
Prof. Tiago Liberalesso 
 
I) Em obras relacionadas com recursos hídricos, são empregadas diversas estruturas 
hidráulicas, com características específicas para atender ao funcionamento adequado 
dessas obras. Quanto a essas estruturas hidráulicas, é possível aumentar a capacidade 
de escoamento em um canal trapezoidal sem modificar a geometria da seção transversal 
e sua declividade longitudinal. 
15) (CEBRASPE – 2015) A partir da figura ao lado, que 
ilustra a seção transversal de um canal triangular 
aberto, assinale a opção correta acerca de hidráulica 
aplicada em canais abertos. 
A) O perímetro molhado corresponde ao resultado da 
soma dos comprimentos das faces em contato com a 
água com o comprimento da superfície da água. 
 
B) O raio hidráulico corresponde ao comprimento de uma das faces do canal em contato com a 
água. 
C) A profundidade de escoamento equivale à distância vertical entre o vértice no fundo do canal 
e a superfície da água. 
D) A borda livre deve ser considerada no cálculo do perímetro molhado. 
E) A velocidade máxima da água em canais desse tipo ocorre no vértice inferior do canal 
triangular. 
16) (CPCON/UEPB - 2023) Canais são condutos livres, abertos ou fechados, com diversidade de 
formato geométrico sujeitos à pressão atmosférica. Em relação às características geométricas 
dos canais, analise as proposições a seguir e assinale (V) para as proposições verdadeiras e (F) 
para as proposições falsas: 
( ) Raio hidráulico é a relação entre área molhada e perímetro molhado. 
( ) Perímetro molhado é a distância vertical do fundo do canal até a superfície livre. 
( ) Altura hidráulica é a relação entre a área molhada e a largura da seção da superfície livre. 
( ) Área molhada é a área da seção reta do escoamento, normal à direção do fluxo. 
17) (CESGRANRIO – 2012) Em um projeto de drenagem de uma área de várzea, é necessário 
dimensionar os canais de escoamento do excedente de água. Utilizando-se a equação de 
Manning para a determinação da velocidade de escoamento e vazão do canal de seção 
trapezoidal, devem ser adotados os passos a seguir: determinação da área de escoamento do 
canal, determinação do perímetro molhado, determinação do raio hidráulico, determinação da 
velocidade de escoamento e cálculo da vazão de escoamento. 
Os dados necessários para a execução desses passos são os seguintes: 
A) largura da base e altura do canal, declividade do fundo e coeficiente de rugosidade. 
B) inclinação do talude, largura da base, declividade do fundo e coeficiente de rugosidade 
do canal. 
C) altura, largura da base e coeficiente de rugosidade. 
D) coeficiente de rugosidade, inclinação do talude e altura do canal. 
 
 
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas (CETEC) 
Componente Curricular: Hidráulica II (GCET039) - 2025.1 
Prof. Tiago Liberalesso 
 
E) declividade do talude, altura, largura da base, inclinação do fundo e coeficiente de 
rugosidade do canal. 
18) (CEMADEN – 2014) Uma das principais equações utilizadas no escoamento em canais é a 
Fórmula de Manning, dada por: 
 
Sendo Q: vazão, A: área molhada da seção transversal, Rh: raio hidráulico, S: declividade, n: 
coeficiente de rugosidade de Manning. 
 Em relação a aplicação desta fórmula julgue as afirmativas, e caso INCORRETA, justifique: 
A) O coeficiente de rugosidade de Manning depende do tipo de material do fundo e margens 
do canal. Quanto maior a rugosidade do material maior é este coeficiente. 
B) O raio hidráulico é a relação entre a área molhada e o perímetro molhado. Para uma seção 
retangular aberta o perímetro molhado éigual ao dobro da soma da base com a altura do 
retângulo. 
C) Esta equação pode ser aplicada tanto para escoamento uniforme como para não 
uniforme. No caso do escoamento ser não uniforme a declividade utilizada é a 
declividade do fundo do canal. 
D) Como na sua dedução foi considerado escoamento permanente e uniforme, esta fórmula 
nunca poderá ser utilizada em outros tipos de escoamento. 
19) (FGV - 2013) Para o canal aberto com a seção transversal, (figura a seguir) considere a altura 
hidráulica Hm como sendo a relação entre a área molhada e a largura da seção na superfície livre. 
Assinale a alternativa que indica a altura da lâmina 
d'água h, de modo que a altura hidráulica Hm seja 41% 
maior que o raio hidráulico Rh da seção. 
A) 1,0 m. B) 0,82 m. 
C) 0,41 m. D) 0,12 m. 
E) 0,71 m. 
 
 
 20) Em uma estação de tratamento de água, existem dois decantadores de 7 x 20 m e 3,50 m de 
profundidade, conforme ilustrado na Figura abaixo. Para limpeza e reparos, qualquer uma dessas 
unidades pode ser esvaziada por meio de uma comporta quadrada de 0,30 m de lado, instalada 
junto ao fundo do decantador. Sabendo-se que espessura da parede é de 0,25 m. Calcular a 
vazão inicial na comporta e determinar o tempo necessário para o esvaziamento do decantador.