NP1GAB HHA UNIP A 2 2016

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Instruções: 
1. NÃO é permitido o uso de celulares, tablets, notebook ou similares. 
2. TODAS as questões devem apresentar seu argumento e/ou cálculos para serem VALIDADAS. As 
respostas devem estar a CANETA e SEM RASURAS. 
3. NÃO é permitido consulta de nenhum material nem fazer indagações aos colegas. Cola ou qualquer meio 
ilícito será considerado como fraude. 
4. A interpretação das questões faz parte da prova, portanto o professor NÃO poderá responder a 
nenhuma pergunta, ainda que seja sobre termos da língua portuguesa ou redação das questões. 
5. O tempo MÍNIMO de permanência na avaliação é de 60 minutos. 
 
 
QUESTÕES 
 
 
1) INTRODUÇÃO - COMO OS CONDUTOS LIVRES PODEM APRESENTAR AS 
FORMAS MAIS VARIADAS, PODENDO AINDA FUNCIONAR 
PARCIALMENTE CHEIOS, TORNA-SE NECESSÁRIA A INTRODUÇÃO DE DOIS 
NOVOS PARÂMETROS PARA O SEU ESTUDO. 
DENOMINA-SE ÁREA MOLHADA DE UM CONDUTO A ÁREA ÚTIL DE 
ESCOAMENTO NUMA SEÇÃO TRANSVERSAL. DEVE-SE, PORTANTO, 
DISTINGUIR S, SEÇÃO DE UM CONDUTO (TOTAL),E A E ÁREA MOLHADA 
(SEÇÃO DE ESCOAMENTO). 
O PERÍMETRO MOLHADO É A LINHA QUE LIMITA A ÁREA MOLHADA 
JUNTO ÁS PAREDES E O FUNDO DO CONDUTO. NÃO ABRANGE, 
PORTANTO, A SUPERFÍCIE LIVRE DAS ÁGUAS. (FONTE: ADAPTADA DO LIVRO 
AZEVEDO NETTO 8ª EDIÇÃO) 
1) QUESTÃO - O RAIO HIDRÁULICO É UM PARÂMETRO UTILIZADO NO 
DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE DRENAGEM, COMO POR EXEMPLO, 
DUTOS, CANAL E TUBULAÇÕES. PARA UMA TUBULAÇÃO DE DIÂMETRO DE 400 MM 
FUNCIONANDO EM SEÇÃO À SEÇÃO PLENA, O RAIO HIDRÁULICO EQUIVALE , EM M 
A: 
 
 
a) 0,01 
b) 0,05 
c) 0,02 
d) 0,10 
e) 0,50 
Resolução: 
 
 
2) INTRODUÇÃO - OS CONDUTOS LIVRES PODEM SER ABERTOS OU FECHADOS, 
APRESENTANDO-SE NA PRÁTICA COM UMA GRANDE VARIEDADE DE 
SEÇÕES. 
OS CONDUTOS DE PEQUENAS PROPORÇÕES GERALMENTE SÃO 
EXECUTADOS COM A FORMA CIRCULAR. 
A SEÇÃO EM FORMA DE FERRADURA É COMUMENTE ADOTADA PARA OS 
GRANDES AQUEDUTOS. 
OS CANAIS ESCAVADOS EM TERRA NORMALMENTE APRESENTAM UMA 
SEÇÃO TRAPEZOIDAL QUE SE APROXIMA TANTO QUANTO POSSÍVEL DA 
FORMA SEMI-HEXAGONAL. O TALUDE DAS PAREDES LATERAIS DEPENDE 
DA NATUREZA DO TERRENO (CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE). 
OS CANAIS ABERTOS EM ROCHA SÃO, APROXIMADAMENTE, DE FORMA 
RETANGULAR, COM A LARGURA IGUAL A CERCA DE DUAS VEZES A 
ALTURA. 
AS CALHAS DE MADEIRA OU AÇO SÃO, EM GERAL, SEMICIRCULARES, OU 
RETANGULARES. (FONTE: ADAPTADA DO LIVRO AZEVEDO NETTO 8ª EDIÇÃO) 
 
 
 
 
 
 
 
10,0
2
20,0
2.2
.
2

r
r
r
P
A
Rh 

 
2) QUESTÃO - CALCULAR A ALTURA DA LÂMINA D’ÁGUA EM METROS (M), DO 
ESCOAMENTO UNIFORME QUE OCORRE EM UM CANAL COM A SEÇÃO 
TRANSVERSAL MOSTRADA ABAIXO, QUANDO A VAZÃO FOR DE 200 L/S E A 
DECLIVIDADE DO FUNDO DO CANAL 0,0004 M/M. ADOTAR RUGOSIDADE 
COMO N = 0,013. 
 
Resolução: 
 
 
 
 
Solução por tentativas: 
h a x A P RH V Q 
(m) (m) (m) (m2) (m) (m) (m/s) (m3/s) 
0,32 0,452 0,32 0,371 1,772 0,209 0,541 0,20 
 
 
 
 
 
ahb
sen
h
a
h
sen 

 P =>
45
 a =>45
2
*
*A =>45 cos * a x =>45cos
hx
hb
a
x

 
 
3) CALCULE A VAZÃO DE ÁGUA PLUVIAL DE UM BUEIRO COM AS SEGUINTES 
CARACTERÍSTICAS. 
 D = 2,2 m 
 h/D = 0,9 
 Concreto (n = 0,015) 
 i = 0,2%o 
Resolução: 
 
Q = 2,56 m3/s 
 
4) UM PROJETO DE IRRIGAÇÃO PRECISA DE 1.500 LITROS POR SEGUNDO DE ÁGUA, QUE 
DEVERÁ SER CONDUZIDA POR UM CANAL DE CONCRETO DE VALOR K IGUAL A 80. A 
DECLIVIDADE DO CANAL DEVERÁ SER DE 0,01M/M, CUJA BASE (B) VALE 60 CM E SUA 
SEÇÃO TRAPEZOIDAL COM TALUDE 0,5 : 1 (H:V). O DESENHO ABAIXO EXEMPLIFICA A 
SITUAÇÃO HIDRÁULICA DE CONDUTOS LIVRES. 
 
Determine: 
a) Altura útil (h) 
h A P RH V Q 
(m) (m2) (m) (m) (m/s) (m3/s) 
 1,0 1,11 2,906 0,381 4,204 4,66 
 0,5 0,425 1.788 0,237 3,063 1,30 
0,6 0,54 2,351 0,229 2,994 1,61 
0,53 
0,535 
0,458 
0,464 
1,785 
1,796 
0,256 
0,258 
3,225 
3,242 
1,477 
1,504 
 
 
b) Folga máxima cuja base (b) vale 60 cm e a altura foi determinada no calculo 
anterior. 
 h = 0,535 m, portanto, sendo altura de folga máxima 30% * h = 0,1605m 
c) Vai ocorrer erosão neste canal com o formato geométrico atual? 
Sim, pois a velocidade do escoamento é superior a recomendada para este tipo 
de revestimento. 
 
5) INTRODUÇÃO - OS CONDUTOS LIVRES ESTÃO SUJEITOS À PRESSÃO 
ATMOSFÉRICA, PELO MENOS EM UM PONTO DA SUA SEÇÃO DO ESCOAMENTO. 
ELES TAMBÉM SÃO DENOMINADOS CANAIS E NORMALMENTE APRESENTAM 
UMA SUPERFÍCIE LIVRE DE ÁGUA, EM CONTATO COM A ATMOSFERA. 
OS CURSOS D'ÁGUA NATURAIS CONSTITUEM O MELHOR EXEMPLO DE 
CONDUTOS LIVRES. ALÉM DOS RIOS E CANAIS, FUNCIONAM COMO CONDUTOS 
LIVRES OS COLETORES DE ESGOTOS, AS GALERIAS DE ÁGUA PLUVIAIS, OS 
TÚNEIS-CANAIS, AS CALHAS, CANALETAS, ETC. 
SÃO, POIS CONSIDERADOS CANAIS TODOS OS CONDUTOS QUE CONDUZEM 
ÁGUAS COM UMA SUPERFÍCIE LIVRE, COM SEÇÃO ABERTA OU FECHADA. 
AUMENTANDO-SE A DECLIVIDADE, A VELOCIDADE AUMENTARÁ, 
REDUZINDO-SE A PROFUNDIDADE E AUMENTANDO OS ATRITOS (RESISTÊNCIA), 
SEMPRE DE MANEIRA A MANTER O EXATO BALANÇO DAS FORÇAS QUE ATUAM 
NO SISTEMA. (FONTE: ADAPTADA DO LIVRO AZEVEDO NETTO 8ª EDIÇÃO) 
 
5) QUESTÃO - O PERFIL ABAIXO POSSUI AS COTAS DE FUNDO DE EXTREMIDADE DE UM 
CANAL DE SEÇÃO RETANGULAR COM LARGURA DE BASE = 2M. ADOTANDO N= 0,013 E 
CONSIDERANDO OS TRECHOS LONGOS ENTRE AS MUDANÇAS DE DECLIVIDADE: 
A) CALCULE A DECLIVIDADE POR TRECHO; 
B) CALCULE A PROFUNDIDADE NORMAL POR TRECHO PARA TRANSPORTAR 1,4 M3/S; 
C) PARA AS CONDIÇÕES DADAS NOS ITENS ANTERIORES, INDIQUE O REGIME DE 
ESCOAMENTO POR TRECHO; 
 
 
 
 
Respostas: 
5) 
a) I1=0,008m/m; I2=0,00025m/m ; I3=0,002m/m. 
 
 b) 
 h1=0,28m; h2= 0,940m ; h3=0,446m. 
 
 c) 
 Fr1 = 1,51 ; Fr2 = 0,25 ; Fr3 = 0,75 
 
 
6) Água escoa no canal com seção transversal trapezoidal mostrada na Fig. A inclinação do 
fundo do canal é 1,4 m a cada 1000 m de canal. Determine a vazão em volume neste canal 
sabendo que (a) o canal é revestido com concreto acabado e (b) o canal está coberto com 
vegetação rasteira. Determine o número de Froude em cada um destes escoamentos. 
n = 0,012  revestimento de concreto (com acabamento) 
n = 0,030  superfície coberta com vegetação rasteira 
 
 
 
 
 
 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (Fluvial) 
 
 (Fluvial) 
 
 
 
Área molhada: 
 
Perímetro molhado: 
 
R
h
 = 0,994 m e S
o
 = 1,4 / 1.000 = 0,0014 m/m 
n
0,31
S
n
AR
Q o
3
2

/sm 25,8
0,012
0,31
n
0,31
Q 3
/sm 10,3
0,030
0,31
n
0,31
Q 3
m/s 3,1V 
m/s 1,2V 
0,93Fr 
0,36Fr 
7) Analisando o anteprojeto de uma Pequena Central Hidroelétrica, verificou-se que o 
coeficiente de Manning (n) utilizado para estimar a curva chave do canal deveria ser n = 
0,026 e o adotado foi n=0,013. Se for mantida a mesma geometria do canal, ou seja, seção 
e declividade e, a mesma altura de água como referência, quais as implicações de se estar 
utilizando um coeficiente de Manning menor do que o que seria recomendado se a seção e 
declividade não forem alteradas? 
 
A)Nenhuma, pois o coeficiente de Manning não tem influência na determinação. 
 
B)A velocidade estimada com n=0,013 será o dobro da real com n=0,026; entretanto, a 
vazão de água será a mesma nos dois casos, porque o coeficiente de Manning afeta 
somente a velocidade. 
 
C)A velocidade estimada com n=0,013 será o dobro da real com n=0,026; entretanto, a 
vazão será metade da real. 
 
D)A velocidade estimada com n=0,013será o dobro da real com n=0,026; e a vazão de 
água estimada será também o dobro da real.- (CORRETA) 
 
E)A velocidade estimada com n=0,013 será metade da real com n=0,026; entretanto, a 
vazão será o dobro da real. 
 
8) Uma das principais equações utilizadas no escoamento em canais é a Fórmula de 
Manning, dada por: , onde Q: vazão, Am: área molhada da 
seção transversal, Rh: raio hidráulico, I: declividade, n: coeficiente de rugosidade de 
Manning. Com respeito a aplicação desta fórmula pode-se afirmar que: 
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.- 
(CORRETA) 
B)O raio hidráulico é a relação entre a área molhada e o perímetro molhado. Para uma 
seção retangular aberta o perímetro molhado é igual 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 onde 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. 
E)As respostas a e b estão corretas 
 
9) Analise o desenho esquemático do canal. Pode-se concluir que: 
 
I. O regime de escoamento no trecho I é fluvial, e o regime de escoamento no trecho II é 
torrencial. 
II. O regime de escoamento no trecho I é torrencial, e no trecho II o regime de escoamento 
é fluvial. 
III. Pode-se afirmar que no trecho II há um alargamento da base do canal em relação ao 
trecho I. 
IV. Pode-se afirmar que no trecho II há um estreitamento da base do canal em relação ao 
trecho I. 
IV. Pode-se afirmar que no trecho II há um degrau. 
Assinale a alternativa correta. 
A)Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
 
B)Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. 
 
C)Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
 
D)Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. 
 
E)Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. - (CORRETA) 
 
10) Sobre o escoamento superficial, analise as afirmativas a seguir. 
I. É o segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento das águas na superfície 
terrestre. 
II. Em uma mesma área de contribuição, a variação da vazão instantânea será maior em 
razão da intensidade das chuvas e da menor área coberta pela vegetação. 
III. Quanto menor for a declividade do terreno, maior será a variação da vazão instantânea 
em uma mesma área de contribuição 
A)se somente a afirmativa III estiver correta. 
B)se somente as afirmativas I e II estiverem corretas.- (CORRETA) 
C)se somente as afirmativas I e III estiverem corretas. 
D)se somente as afirmativas II e III estiverem corretas. 
 
11) Bueiros são estruturas hidráulicas destinadas a transportar água por meio de uma 
obstrução, como exemplo, um aterro em via férrea ou rodovia, O perfil da linha d'água 
através de bueiro varia muito, dependendo da sua obstrução. 
 
Para o esquema mostrado acima, o bueiro funciona como: 
 
A)um orifício. 
B)um vertedor. 
C)um conduto forçado. 
D)uma calha Parshall. 
E)um canal aberto.- (CORRETA) 
 
12) Deseja-se saber o raio hidráulico de um canal trapezoidal simétrico, que tem 4 m de 
largura de base, 10 m de superfície molhada e 4 m de altura de lâmina d' água. O raio 
hidráulico (m) é igual a: 
A) 2,0- (CORRETA) 
 
B) 5,6 
 
C) 4,05 
 
D) 3,0 
 
E) 1,17 
Resolução : 
 
 
13) O ressalto hidráulico (ou salto hidráulico) consiste na passagem brusca e geralmente 
turbulenta do regime rápido ou torrencial (regime inferior) para o regime tranqüilo ou 
fluvial (regime superior), verificando-se 
A)aumento da profundidade crítica de escoamento. 
B)aumento da profundidade antes do ressalto. 
C)manutenção das profundidades de escoamento. 
D)aumento da profundidade após o ressalto. - (CORRETA) 
E)diminuição da profundidade após o ressalto. 
 
 
Boa Prova ! 
 
P
A
Rh 
(5) 2 b
h b/2) (B
Rh


 14
28
Rh 
2Rh
 
Formulários: 
 
 
 
Seção circular 
Seção parcial 
(%) 
K 
 
h/D K 
50 0,156 0,5 0,156 
60 0,200 0,6 0,209 
70 0,244 0,7 0,260 
80 0,284 0,8 0,304 
90 0,315 0,9 0,331 
95 0,324 0,95 0,334 
100 0,311 1,0 0,311 
 
Condutos circulares: A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q2B = gA3 
 
 
 
h
r
gy
V
F 
Q = V *A 
2
2
2gA
Q
yE 
B
A
Yh 
 0,375
1/2 i *K 
n*Q
D 
)2/1()667,2( ** iD
 n 
K
Q 