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EXERCÍCIOS – H.H.A Professor: Flaryston Pimentel de S. Coelho CONDUTOS LIVRES – Lista 01 1. Que vazão pode ser esperada em um canal retangular de 1,2 m de largura, cimentado (n = 0,015) com uma inclinação de 0,0004 m/m, se a água escoa com uma altura de 0,6m? 2. Calcular a vazão de um canal retangular com as seguintes características: Largura do fundo = 1,5 metros; Altura da lâmina normal = 0,80 metros; Declividade = 0,3 metros por mil metros; Material = madeira (n = 0,014). 3. Na parte central de um canal uniforme muito longo, efetuou-se o levantamento de uma seção transversal, encontrando-se os elementos da figura abaixo. A leitura do nível da água em duas réguas linimétricas dispostas ao longo do canal e distantes entre se de 1 km, indicou cotas de 710,40 m e 710,00 m. em uma medição de descarga com molinete determinou-se a vazão Q = 123 m³/s. Determine o coeficiente n da fórmula de Manning, que correspondia ao tipo de revestimento. 4. Calcular a velocidade de escoamento em um canal cuja seção transversal tem a forma da figura abaixo, para escoar a vazão de 0,2 m3/s, sabendo-se que a declividade é de 0,4 por mil e o coeficiente de rugosidade de Manning é de 0,013. Considere a altura d’água H = 32 cm. 5. Tem-se um canal triangular como indica a figura abaixo, onde escoa uma vazão Q = 2 m3/s e cuja declividade é de 0,003 m/m com n = 0,012. Determinar a altura d’água. 6. Um bueiro circular de 80 cm de diâmetro conduz água por baixo de uma estrada com uma lâmina de 56 cm. Sabendo-se que I = 1 por mil e n = 0,015, calcule V e Q. 18 m 45º 4 m 10 m EXERCÍCIOS – H.H.A 7. Considere um conduto livre com seção transversal circular. O mesmo apresenta uma vazão de 3,0 m3/s, um diâmetro de 2 m e uma declividade de 0,0004 m/m. Sendo seu material de revestimento argamassa de cimento em condições regulares, determine a velocidade de escoamento e a profundidade em que o líquido se encontra. 8. Determine a declividade média de um canal, com 2,1 m de base e 1,5 m de altura d’água e taludes 2:1. A vazão descarregada é de 15,8 m3/s e a rugosidade dos taludes e do fundo do canal são as seguintes: n1 = 0,025; n2 = 0,018; e, n3 = 0,021. 9. Determine a capacidade de vazão da canaleta de drenagem de pé de talude, em uma rodovia, revestida de concreto em condições regulares, com declividade de fundo I0 = 0,008 m/m, conforme figura abaixo: 10. Qual a relação entre as vazões transportadas, em regime permanente e uniforme, em uma galeria de águas pluviais, com lâmina d’água igual a 3/5 do diâmetro e à meia seção? (Dica: utilize a tabela 8.1 dos anexos) 11. Determine a máxima vazão de uma galeria de águas pluviais com 800 mm de diâmetro, com declive de 0,1% e rugosidade do canal n = 0,014. 12. Qual o acréscimo percentual na vazão de uma galeria circular quando a área molhada passa da meia seção para a seção de máxima velocidade? 13. Um canal circular de 0,005 m/m de declividade transporta uma vazão de 285 L/s e a lâmina líquida vertente alcança 65% do diâmetro desse canal. Calcule esse diâmetro, sabendo-se que a rugosidade do canal é n = 0,015. 14. Determine a declividade necessária para que um canal trapezoidal, taludes 4:1, transporte uma vazão máxima de 6 m3/s com uma velocidade média igual a 0,60 m/s. Coeficiente de rugosidade n = 0,025. 15. Calcular a velocidade média de escoamento e a declividade de um canal de seção trapezoidal, de máxima eficiência hidráulica, capaz de transportar 2,0 m3/s com um tirante d’água de 1,5 m. As paredes são em terra (n = 0,028) e taludes de 1,5:1. EXERCÍCIOS – H.H.A 16. Um canal trapezoidal, em reboco de cimento não completamente liso, com inclinação dos taludes 2:1, está sendo projetado para transportar uma vazão de 17 m3/s a uma velocidade média de 1,20 m/s. Determine a largura de fundo, a profundidade em regime uniforme e a declividade de fundo para a seção hidráulica de máxima eficiência. 17. Um canal trapezoidal deve transportar, em regime uniforme, uma vazão de 3,25 m3/s, com uma declividade de fundo I0 = 0,0005 m/m trabalhando na seção de mínimo perímetro molhado. A inclinação dos taludes é de 0,5:1 e o revestimento será em alvenaria de pedra argamassada em condições regulares. Determine a altura d’água e a largura de fundo. 18. Determine a largura de fundo de um canal trapezoidal, taludes 2:1, escavado em terra (n = 0,030), para que, transportando em regime uniforme uma vazão de 7,6 m3/s, a altura d’água seja y0 = 1,20 m. Declividade de fundo I0 = 0,0005 m/m. 19. Um canal retangular, funcionando à máxima vazão, transporta 4,5 m3/s. O mesmo possui uma declividade de 80 cm/km. Determine a lâmina líquida e a largura da base neste canal para um coeficiente n = 0,021. 20. Projetar um canal de seção retangular, com declividade de 1% para aduzir uma vazão de 5,0 m3/s de água, de modo que a máxima velocidade média seja de 2,0 m/s. Material de revestimento reboco de cimento não muito liso (n = 0,014). O escoamento é fluvial ou torrencial? (OBS: considere um canal suficientemente largo) 21. Um canal de seção triangular, talude de 1,5:1, transporta uma vazão de 2,8 m3/s, a 0,5% de declividade e rugosidade n = 0,018. Calcule a lâmina líquida vertente na seção. Gabarito____________________________________________________________________ 1) 0,43 m3/s 2) 0,788 m3/s 3) 0,017 4) 0,54 m/s 5) 0,95 m 6) 0,303 m3/s; 0,81 m/s 7) 1,10 m/s; 1,62 m 8) 0,0025 m/m 9) 0,138 m3/s 10) 1,34 11) 0,418 m3/s 12) 97,7% 13) 600 mm 14) 3,2.10-4 m/m 15) 0,42 m/s; 2.10-4 m/m 16) 1,13 m; 2,39 m; 2,2.10-4 m/m 17) 1,57 m; 1,94 m 18) 6,7 m 19) 1,44 m; 2,88 m 20) 0,15 m; 16,7; torrencial 21) 0,94 m
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