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Instituto Unificado de Ensino Superior Objetivo Calculo de Bacia do Corrego Botafogo APS (564X) - Atividades Práticas Supervisionadas - 2014/2 Cristiano Pereira da silva – 02290003837 Janaína Silva Francisquino – 02290003889 Layane Reis Galvão – Raiane Batista Leite – 02290003883 RAUNY LUSTOSA – 02290004705 Wesley cardoso laurindo – 02290003906 GOIÂNIA 2014 RESUMO Importancia Palavras–chave:; Canais; vazão. INTRODUÇÃO O acelerado processo de urbanização ocorrido nas últimas décadas é o principal fator responsável pelo agravamento dos problemas relacionados às inundações nas cidades, aumentando a freqüência e os níveis das cheias. Isto ocorre devido à impermeabilização crescente das bacias hidrográficas, e a ocupação inadequadas regiões ribeirinhas aos cursos d’água. Além disso, a inexistência de Planos Diretores de Drenagem Urbana, que procurem diminuir os problemas de drenagem sob o ponto de vista da bacia hidrográfica, a falta de mecanismos legais e administrativos eficientes, que permitam uma correta gestão das conseqüências do processo de urbanização sobre as enchentes urbanas e a concepção inadequada da maioria dos projetos de drenagem urbana, contribuem para o agravamento do problema. É importante os Estudos Hidrológicos desde a delimitação da bacia, o clima, a vegetação, o solo até a vazão, para: Dimensionamento de obras hidráulicas (projetar e dimensionar aquela obra mais adequada); Aproveitamento de recursos hídricos; Aproveitamentos hidroelétricos; Abastecimento urbano; Irrigação (problema de escolha do manancial;estudo de evaporação e infiltração); Navegação (obtenção de dados e estudos sobre construção e manutenção de canais navegáveis); Drenagem (estudo de precipitações, bacias de contribuição e nível d´água nos cursos d´água); Regularização de cursos d água (estudo das variações de vazão); Controle de inundações (previsão de vazões máximas); Controle e previsão de secas (previsão de vazões mínimas; Controle de poluição (vazões mínimas de cursos d´água, capacidade de reacração e velocidade) 1.1 OBJETIVO Os objetivos deste trabalho é interagir os conhecimentos de hidráulica dos condutos livres e hidrologia a um estudo de caso de uma seção canalizada da Bacia do Córrego Botafogo. Para cumprimento deste objetivo principal, será calculada a vazão natural do córrego na seção escolhida e será verificado para uma determinada chuva máxima se a seção funcionará como conduto livre. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Bacia Hidrográfica e balanço hídrico Do ponto de vista da hidrologia da engenharia, ou da engenharia hidrológica, o ciclo hidrológico é normalmente estudado com maior interesse na fase terrestre, onde o elemento fundamental da análise é a bacia hidrográfica. A bacia hidrográfica é a área de captação natural dos fluxos de água originados a partir da precipitação, que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, denominado exutório. A definição de uma bacia hidrográfica requer a definição de um curso d’água, de um ponto ou seção de referência ao longo deste curso d’água e de informações sobre o relevo da região. Uma bacia hidrográfica pode ser dividida em sub-bacias e cada uma das sub-bacias pode ser considerada uma bacia hidrográfica. A bacia hidrográfica pode ser considerada como um sistema físico sujeito a entradas de água (eventos de precipitação) que gera saídas de água (escoamento e evapotranspiração). A bacia hidrográfica transforma uma entrada concentrada no tempo (precipitação) em uma saída relativamente distribuída no tempo (escoamento). As características fundamentais de uma bacia que dependem do relevo são: • Área ; • Comprimento da drenagem principal ; Declividade A área é um dado fundamental para definir a potencialidade hídrica de uma bacia, uma vez que a bacia é a região de captação da água da chuva. Assim, a área da bacia multiplicada pela lâmina precipitada ao longo de um intervalo de tempo define o volume de água recebido ao longo deste intervalo de tempo. A área de uma bacia hidrográfica pode ser estimada a partir da delimitação dos divisores da bacia em um mapa topográfico. A área da bacia pode ser medida através de um instrumento denominado planímetro ou utilizando representações digitais da bacia em CAD ou em Sistemas de Informação Geográfica Tempo de concentração é o tempo que uma gota de chuva que atinge a região mais remota da bacia leva para atingir o exutório. A declividade média da bacia e do curso d’água principal também são características que afetam diretamente o tempo de viagem da água aolongo do sistema. O tempo de concentração de uma bacia diminui com o aumento da declividade. A equação de Kirpich, apresentada abaixo, pode ser utilizada para estimativa do tempo de concentração de pequenas bacias: Tc = 57 . (2.1) onde tc é o tempo de concentração em minutos; L é o comprimento do curso d’água principal em km; e ∆h é a diferença de altitude em metros ao longo do curso d’água principal. Para estimar o tempo de concentração de bacias maiores pode ser utilizada a equação de Watt e Chow, publicada em 1985 (Dingman, 2002): Tc = 7,68 . (2.2) onde tc é o tempo de concentração em minutos; L é o comprimento do curso d’água principal em Km; e S é a declividade do rio curso d’água principal (adimensional). Esta equação foi desenvolvida com base em dados de bacias de até 5840 Km² Balanço hídrico O balanço entre entradas e saídas de água em uma bacia hidrográfica é denominado balanço hídrico. A principal entrada de água de uma bacia é a precipitação. A saída de água da bacia pode ocorrer por evapotranspiração e por escoamento. Estas variáveis podem ser medidas com diferentes graus de precisão. O balanço hídrico de uma bacia exige que seja satisfeita a equação: = P – E – Q (2.3) Onde : P é a precipitação (m3.s-1); E é a evapotranspiração (m3.s-1); e Q é o escoamento (m3.1). O balanço hídrico de longo prazo de uma bacia é dado por P = E + Q onde P é a chuva média anual; E é a evapotranspiração média anual e Q é o escoamento médio anual. A vazão média de 340 m³.s¹em uma bacia de 15.000 km² corresponde ao escoamento anual de uma lâmina dada por: Q(mm/ano) = Q[]) . 1000 (mm.[] _____________________________________________________ A(m²) (2.4) 2.2 Condutos livres Os condutos livres apresentam uma superfície livre onde impera a pressão atmosférica, ao passo que nos condutos forçados o fluido enche totalmente a secção e o escoamento apresenta pressão diferente da atmosférica. Os rios e ribeiras são o melhor exemplo de condutos livres. Além deles, os canais de irrigação, os coletores de esgotos, os aquedutos, etc. funcionam também sob regime livre. Apesar das semelhanças entre os dois regimes os problemas apresentados pelos canais são de mais difícil resolução porque a superfície livre (SL) pode variar no espaço e no tempo e portanto variam também a profundidade de escoamento, o caudal, sendo a inclinação do fundo e a inclinação da superfície grandezas interdependentes. São de difícil obtenção os dados experimentais sobre condutos livres. Em condutos forçados a secção circular é a mais usual, o mesmo não sucedendo com os condutos livres. Os condutos livres, quando de pequena secção são circulares. Os grandes aquedutos apresentam a forma ovóide. Os canais escavados em terra apresentamsecção trapezoidal, a maioria das vezes semi-hexagonal. Os canais abertos na rocha são de forma rectangular com a largura igual a duas vezes a altura. As calhas de madeira, aço ou cerâmica são geralmente circulares. Secção molhada e perímetro molhado Os condutos livres apresentam as mais variadas formas, (como por exemplo os rios) e podem funcionar com várias profundidades. Há necessidade de se introduzirem novos parâmetros para melhor se fazer o seu estudo. A área útil do escoamento é a secção molhada numa secção transversal. O perímetro molhado é a linha que limita a secção molhada junto às paredes e no fundo, não abrangendo a SL. Veja imagem abaixo. Figura 2.1 – Delimitação do perímetro molhado A vazão em um canal pode ser calculada pela fórmula abaixo, que é obtida através de substituições envolvendo a equação da continuidade e a equação de Chèzy EQ da continuidade : A1.v1 = A2.v2 (2.5) (2.6) Onde: é a vazão é o raio hidráulico é a área molhada é a declividade é o coeficiente de Manning Temos que: (2.7) Onde: é o raio hidráulico é a área molhada é o perímetro molhado É sempre bom lembrar dos tipos de canais, são eles: 1º) Retilíneo : Tem essa configuração por que geralmente correm em relevos com declividade acentuada; as águas escoam com grande velocidade e os desvios tendem a ser pequenos. 2º) Canal meandrante : Adquire essa feição por atravessar relevos planos, onde a baixa declividade e a conseqüente pequena velocidade de escoamento das águas tornam os desvios mais acentuados. 3º) Canal anastomosado : Em relevos com a presença de vários morros, colinas ou pequenas elevações, os cursos d’água se dividem e se entrelaçam, constituindo um rio sem canal principal. 4º) Canal entrelaçado : Caracterizam um rio permeado por ilhas e barras formadas por assoreamento do material transportado em suspensão por suas próprias águas. 2.3 A bacia do córrego Botafogo O córrego Botafogo percorre a cidade de Goiânia, recebendo ao longo do seu percurso, resíduos (líquidos e sólidos) derivados dos diversos usos antrópicos existentes no seu entorno O córrego Botafogo está situado na região central do Estado de Goiás, entre os paralelos 16038’36”S e 16043’43”S, meridianos 49015’53”W e 49°15’33”W. Apresenta extensão de 9,8 km da nascente à foz, percorrendo a área urbana da cidade de Goiânia, passando pelos bairros: Jardim das Esmeraldas, Bairro Santo Antônio, Vila Maria José, Vila São João, Vila Redenção, Pedro Ludovico, Jardim Goiás, Setor Sul, Setor Central, Setor Leste Universitário, Setor Vila Nova, Setor Leste, Setor Norte Ferroviário, Setor Criméia Leste e Setor Criméia Oeste (MARTINS JÚNIOR, 1996). O córrego pertence à bacia do rio Meia Ponte, afluente direto do rio Paranaíba, possui duas nascentes no bosque municipal Jardim Botânico e uma no parque Areião, drena a cidade no sentido sul/norte recebendo contribuições dos córregos Areião e Capim Puba pela margem esquerda e deságua no córrego Anicuns pela margem direita (INSTITUTO DE PLANEJAMENTO MUNICIPAL - IPLAN, 1990). O bosque municipal Jardim Botânico, local onde se encontram duas das três nascentes do córrego, compõe uma das maiores reservas biológicas do município, possuindo um milhão de metros quadrados. Localiza-se ao sul da capital entre o setor Pedro Ludovico e o bairro Santo Antônio. Foi inaugurado em 1978 e recebeu a denominação de Chico Mendes em 1989 (NOGUEIRA, 1999). O Jardim Botânico durante anos vem sofrendo com as constantes invasões de habitantes “ilegais” em seu perímetro, bem como com as conseqüências desse tipo de moradia irregular, por exemplo, compactação do solo, deposição ilegal de lixo e contaminação das nascentes. Além dos problemas supracitados, é plausível ressaltar que o córrego Botafogo tem uma problemática mais grave, a pavimentação da sua Área de Preservação Permanente – APP, tendo em vista que foi construída uma via de trânsito na mesma. O Botafogo teve seu curso canalizado no final da década de 1980 e começo da década de 90 quando ocorreu a construção da via Marginal Botafogo. Para tanto foi realizado um Estudo e Relatório de Impacto Ambiental (EIA-RIMA), elaborado pela empresa TECNOSAN Engenharia s/c Ltda (IPLAN, 1990). Para construção da Marginal Botafogo utilizou-se material impermeabilizante, o que justifica as conseqüências negativas ao meio ambiente, tendo em vista que esse tipo de material aumenta o escoamento superficial, impede a infiltração da água no solo, aumenta as ilhas de calor, prejudica a qualidade da água, dentre outros. A atual pressão sobre os cursos de água resulta do crescimento populacional, tecnológico e econômico, traduzindo-se nas expressivas taxas de urbanização das últimas décadas e aliando-se a ocorrência de cheias e secas, bem como na degradação do meio ambiente hídrico (Agência Nacional de Águas - ANA, 2002). Figura 2.2 – Ponto do córrego Botafogo. 2.4 Rugosidade em canais Esta diretriz tem por objetivo apresentar os valores usuais para o coeficiente de rugosidade de revestimento de canais e tubulações para os materiais mais empregados no Município de Goiânia. A rugosidade tem grande importância no cálculo de capacidade de escoamento em canais e tubulações, onde a sua minimização proporciona a máxima descarga. Selecionar um valor de coeficiente de rugosidade significa estimar a resistência ao escoamento exercida sobre o fluido. Para o caso de canais e tubulações com pressão atmosférica, a fórmula mais comumente empregada é a de Manning, onde se observa a grande influência da rugosidade: V= (1/n) . R 2/3 . S ½ (2.8) Sendo: V= velocidade média na seção (m/s); n= coeficiente de Manning tem as dimensões TL –1/3; R= raio hidráulico (m). O raio hidráulico é o quociente entre a área molhada e o perímetro molhado; S= declividade (m/m). A inicial “S” vem da palavra inglesa Slope que quer dizer declividade. A variação do coeficiente de rugosidade pode proporcionar grandes variações, como o aumento / diminuição da descarga a jusante, evitando problemas de inundações, alteração da velocidade de escoamento, podendo evitar sedimentação de detritos ou o desgaste e erosão do canal / tubulação; variação do nível de escoamento de canais e alteração geométrica da seção transversal. 2.5 Medida de velocidade por flutuadores FLUTUADORES - São objetos de cortiça, borracha inflável ou isopor lastreado; - Medem a velocidade superficial; - Fornecem indicação qualitativa de velocidade superficial (pouca precisão) É indicado quando não é preciso ter uma medida com grande precisão. Para fazer as medições neste método buscam-se trechos retilíneos do canal e com seção transversal uniforme. As medições são feitas em dias com pouco vento (minimizar os erros). Para facilitar a operação aconselha-se esticar fios no inicio, no meio e no final do trecho onde se pretende medir a velocidade. O flutuador deve ser solto a uma distância suficiente para adquirir a velocidade da corrente antes da linha de inicio da medição do tempo. A velocidade é calculada pela seguinte equação: Vazão = (AxLxC)/T (m3/s) (2.9) Onde: A= média da área do rio (distância entre as margensmultiplicada pela profundidade do rio). L= comprimento da área de medição (utilizar ocomprimento de 6,0 m). C= coeficiente ou fator de correção (0,8 para rioscom fundo pedregoso ou 0,9 para rios comfundo barrento). O coeficiente permite a correçãodevido ao fato de a água se deslocar mais rápidona superfície do que na porção do fundo do rio. Multiplicando a velocidade da superfície pelo coeficiente de correção ter-se-á uma melhor medida da velocidade da água. T= tempo, em segundos,que o flutuador leva paradeslocar-se no comprimento L. 2.6 Precipitação A água da atmosfera que atinge a superfície na forma de chuva, granizo, neve, orvalho, neblina ou geada é denominada precipitação. Na realidade brasileira a chuva é a forma mais importante de precipitação, embora grandes prejuízos possam advir da ocorrência de precipitação na forma de granizo e em alguns locais possa eventualmente ocorrer neve. Importância da precipitação Conforme mencionado quando abordado o assunto balanço hídrico, a precipitação é a única forma de entrada de água em uma bacia hidrográfica. Assim sendo, ela fornece subsídios para a quantificação do abastecimento de água, irrigação, controle de inundações, erosão do solo, etc., e é fundamental p ara o adequado dimensionamento de obras hidráulicas, entre outros. A chuva é a causa mais importante dos processos hidrológicos de interesse da engenharia e é caracterizada por uma grande aleatoriedade espacial e temporal. Formação das chuvas A água existente na atmosfera está, em sua maior parte, na forma de vapor. A quantidade de vapor que o ar pode conter é limitada. Ar a 20º C pode conter uma quantidade máxima de vapor de, aproximadamente, 20 gramas por metro cúbico. Quantidades de vapor superiores a este limite acabam condensando. A quantidade máxima de vapor que pode ser contida no ar sem condensar é a concentração de saturação. Uma característica muito importante da concentração de saturação é que ela aumenta com o aumento da temperatura do ar. Assim, ar mais quente pode conter mais vapor do que ar frio. A figura a seguir apresenta a variação da concentração de saturação de vapor no ar com a temperatura. Observa-se que o ar a 10º C pode conter duas vezes mais vapor do que o ara 0º C. No Brasil as chuvas frontais são muito freqüentes na região Sul, atingindo também as regiões Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste. Chuvas frontais têm uma intensidade relativamente baixa e uma duração relativamente longa. Em alguns casos as frentes podem ficar estacionárias, e a chuva pode atingir o mesmo local por vários dias seguidos. Figura 2.3 – Tipos de chuvas. Chuvas orográficas As chuvas orográficas ocorrem em regiões em que um grande obstáculo do relevo, como uma cordilheira ou serra muito alta, impede a passagem de ventos quentes e úmidos, que sopram do mar, obrigando o ar a subir. Em maiores altitudes a umidade do ar se condensa, formando nuvens junto aos picos da serra, onde chove com muita frequência. As chuvas orográficas ocorrem em muitas regiões do Mundo, e no Brasil são especialmente importantes ao longo da Serra do Mar. Chuvas convectivas As chuvas convectivas ocorrem pelo aquecimento de massas de ar, relativamente pequenas, que estão em contato direto com a superfície quente dos continentes e oceanos. O aquecimento do ar pode resultar na sua subida para níveis mais altos da atmosfera onde as baixas temperaturas condensam o vapor, formando nuvens. Este processo pode ou não resultar em chuva, e as chuvas convectivas são caracterizadas pela alta intensidade e pela curta duração. Medição da chuva A chuva é medida utilizando instrumentos chamados pluviômetros que nada mais são do que recipientes para coletar a água precipitada com algumas dimensões padronizadas. O pluviômetro mais utilizado no Brasil tem uma forma cilíndrica com uma área superior de captação da chuva de 400 cm², de modo que um volume de 40 ml de água acumulado no pluviômetro corresponda a 1mm de chuva. O pluviômetro é instalado a uma altura padrão de 1,50 m do solo Figura e a uma certa distância de casas, árvores e outros obstáculos que podem interferir na quantidade de chuva captada. Figura 2.4 – medição utilizando o pluviômetro. Nos pluviômetros da rede de observação mantida pela Agência Nacional da Água (ANA) no Brasil, a medição da chuva é realizada uma vez por dia, sempre às 7:00 da manhã, por um observador que anota o valor lido em uma caderneta. A ANA tem uma rede de 2473 estações pluviométricas distribuídos em todo o Brasil. Mapeamento temporal e espacial da precipitação pluviométrica da região metropolitana de Goiânia As chuvas na região metropolitana de Goiânia e seu entorno se concentraram, na análise anual, na região do município de Piracanjuba. Nas demais regiões dentro da área de estudos as chuvas se especializaram de maneira homogênea variando na sua maioria entre 1400 mm e Anais XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Curitiba, PR, Brasil, 30 de abril a 05 de maio de 2011, INPE p.460046001600 mm. Na analise mensal das chuvas pode-se notar um padrão na espacialização onde os maiores valores se concentram em uma faixa central que cobre toda a área de estudos de leste a oeste. 3.0 METODOLOGIA 3.1.Visita a seção escolhida O grupo escolheu a sub-bacia Córrego Botafogo Travessia 02 da Avenida Independência, para visita e estudo deste canal, localizado na região sul de Goiânia, nos setores leste Nova Vila, próximo a Alameda Marginal Botafogo. Onde está explicitado no Anexo I, que é o mapa de localização de Goiânia. Que consequentemente será o exutório da nossa bacia hidrográfica. O canal é mostrado na figura a seguir. Figura 2.3 – Canal artificial localizado no Travessia 02 da Avenida Independência Os materias que usamos para realizar o trabalho foram: Trena Cronômetro Barbante Pedra Flutuador Caderno Caneta Maquina fotográfica. No local pudemos observar um canal de seccão trapezoidal, com taludes e fundo de pedra argamassa. 3.2. Traçado da Bacia Hidrográfica Uma bacia hidrográfica é uma unidade fisiográfica, limitada por divisores topográficos, que recolhe a precipitação, age como um reservatório de água e sedimentos, defluindo-os em uma seção fluvial única, denominada exutório, que escolhemos, no caso o Parque Areião. Os divisores topográficos ou divisores de água são as cristas das elevações do terreno que separam a drenagem da precipitação entre duas bacias adjacentes. A bacia hidrográfica, associada a uma dada seção fluvial ou exutório, é individualizada pelos seus divisores de água e pela rede fluvial de drenagem; essa individualização e fizemos por meio de mapas topográficos. Os divisores de água de uma bacia formam uma linha fechada, a qual é ortogonal às curvas de nível do mapa e desenhada a partir da seção fluvial do exutório, em direção às maiores cotas ou elevações. A rede de drenagem de uma bacia hidrográfica é formada pelo rio principal e pelos seus tributários, constituindo-se em um sistema de transporte de água e sedimentos, enquanto a sua área de drenagem é dada pela superfície da projeção vertical da linha fechada dos divisores de água sobre um plano horizontal, sendo geralmente expressa em quilômetros quadrados (km2). As etapas de como foi feito o traçado da bacia são: 1 E definir o ponto em que será feita a delimitação da bacia, o qual define o exutório, situado na parte mais baixa do trecho em estudo do curso d’água principal. Re Reforçar a marcação do curso d’água principal e dos tributários (os quais cruzam as curvas de nível, das mais altas para as mais baixas, e definem os fundos de vale). 2 È que para definir o limite da bacia hidrográfica, partir do exutório e conectar os pontos mais elevados, tendo por base as curvas de nível. O limite da bacia circunda o curso d’água e tributários, não podendo nunca cruzá-los. Próximo a cada limite marcado, verificar se uma gota de chuva que cair do lado de dentro do limite realmente escoará sobre o terreno rumo às partes baixas (cruzando perpendicularmente as curvas de nível) na direção dos tributários e do curso d’água principal (se ela correr em outra direção, é porque pertence a outrabacia). Notar que dentro da bacia poderá haver locais com cotas mais altas do que as cotas dos pontos que definem o divisor de águas da bacia. E por fim, usamos o software AUTOCAD para definirmos o tamanho da bacia em km², comprimento do curso d`água, e a diferença de cota entre a nascente e o exutório. O desenho da bacia estudada neste trabalho pode ser vista no Anexo II e do traçado digital no Anexo III. 4.0 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS Os dados medidos no experimento foram apresentados na tabela 4.1 Tabela 4.1 - Dados experimentais medidos em campo em CAD. DADOS CANAL 1 CANAL 2 b (m) 3,35 3,35 Y (m) 0,12 0,12 H (m) 4,50 4,50 Δs (m) 60,00 60,00 Δt(s) 245,00 244,00 n 0,018 L rio (Km) 8,4064 Δz (m) 100,00 A. bacia 17.900.000.00 LEGENDA b (m) - Largura do topo Y (m) - Altura d´agua H (m) - Altura Hidráulica Δs (m) - Variação de espaço Δt (s) - Variação de tempo n - Rugosidade de Manning L rio (Km) - comprimento Δz (m) - Variação de altura do Canal A. bacia - Área da bacia O coeficiente de rugosidade de Manning n foi determinado através da análise do material de revestimento do canal, também através de visitas de campo e auxílio da literatura. Adotou-se um valor do coeficiente de rugosidade n de Manning básico, Dessa forma, a composição do parâmetro envolveu a determinação de um coeficiente básico que posteriormente foi somado a alguns fatores característicos do canal e o resultado dessa soma multiplicado pelo grau de meandrização do conduto. Equação 4.1.1 Q= Equação 4.1.2 Q= V x A Equação 4.1.3 V= 1/n x x Equação 4.1.4 Equação 4.1.5 onde: = coeficiente de Manning, que se aplica na fórmula de Chézy: = raio hidráulico, em m, função do tirante hidráulico h é um parâmetro que depende da rugosidade da parede = velocidade média da água en m/s, que é função do tirante hidráulico h = a pendente da linha d'água em m/m Equação 4.1.6 Equação 4.1.7 TR=1/Probabilidade = Fr Tempo de retorno é o tempo estimado para que um evento seja igualado ou superado. Equação 4.1.8 Q max =Q n1+ Qn2 tabela 4.2 PARAMETROS CALCULADOS A PARTIR DE DADOS EXPERIMENTAIS DADOS CANAL 1 CANAL 2 Am (m²) 0,402 0,402 Pm (m) 3,59 3,59 Rh (m) 0,112 0,112 I (m/m) 0,012 0,012 1,41 1,41 Vsup (m/s) 0,22 0,22 S (m/m) 0,012 Tc (min) 236,88 LEGENDA Am (m²) - Área Molhada - Velocidade média Pm (m) - Perímetro Molhado Vsup (m/s) - Velocidade da Superfície Rh (m) - Raio Hidráulico S (m/m) - espaço I (m/m) - Inclinação Tc (min) - tempo Os elementos geométricos constituem propriedades da secção transversal do canal, as quais podem ser caracterizadas pela forma geométrica e pela altura d'água. Esses elementos são indispensáveis ao dimensionamento hidráulico. No caso de secções simples e regulares, os elementos hidráulicos são expressos e relacionados entre sí matematicamente em função da altura da água no canal. No entanto , no caso de secções mais complexas e não uniformes como são os canais naturais, não há uma equação simples que possa correlacioná-los uma vez que são variáveis. Pela equação 4.1.6 foi calculado o valor de Am² como sendo de A m1 = 0,402m² A m2= 0,402m² Para determinar o valor Pm1 utilizou-se equação 4.1.6 onde Pm1 = 3,59m e o Pm2 = 3,59m Qn1 .Tc1 = 2,42 . 0402 Qn1 .Tc1 = 2,42 . 0402 tabela 4.3 Vazões naturais obtidas a partir dos parâmetros calculados: Qnat-1(m³/s) Qnat-2(m³/s) canal 1 0,567 0,088 canal 2 0,567 0,088 Total 1,13 0,176 Precipitação Máxima - 0,35 mm/ms ou 5,85 x m/s Pela Equação 4.1.2 Vazão de escoamento - Qe = 5,85 x x 17 900000 Qe = 104,71 /s Q.n1 = 242 x 0,482 Q.n1 = 0,567 /s Total = 1,13 /s Q.n2 = 0,82 x 0,482 Q.n2 = 0,061 /s Total = 0,176 /s Q= 6,95 x 15,075 Q= 104,77 /s Q= 104,77 Pela Equação 4.1.8 Q.max Am = 3,35 x 4,50 Am = 15,075 Qdm= Q max - Qn2t Qdm= 209,54 - 1,13 Qdm = 208,41 /s Pela Equação 4.1.6 Pm = 33314,3 x 4 Pm = 12,35 Rh = 15,075 / 12,35 = 1,22 V = 1/0,08 x x 0,012 x V= 6,95 m/s 5.0 Conclusões Concluímos que o experimento foi de extrema importância uma vez que, aprendemos na prática como se dá o calculo de uma bacia. Os resultados determinados nesse estudo demonstram que o Canal do Rio Botafogo no ponto estudado (Av. Independência), suporta a precipitação da sub-bacia Parque Areião para aquela área. Este estudo reforça a importância da recuperação das áreas de proteção permanente e sua conservação. Bem como a pesquisa científica de métodos para recuperação de áreas degradadas, já que concentrações de material que causem ou passa causar danos à saúde humana, ao meio ambiente é considerado crime. 6.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARCO VA, F.C.S.; CICCO, V. Características do deflúvio de duas microbacias hidrográficas no Laboratório de Hidrologia Florestal Walter Emmerich, Cunha - SP. Rev. Inst Flor., São Paulo, v.9, n.2, p. 153-170, 1997. AZEVEDO NETTO J. M.; ALVAREZ G. A, Manual de Hidráulica, 7a edição ed. Edgard Blücher ltda., São Paulo, 1991, 728p. CHEVALLIER, P. Aquisição e Processamento de Dados. In: TUCCI, C. E. M. Hidrologia: Ciência e Aplicação. Porto Alegra: Editora Universitária / Edusp / ABRH, 1993.485- 525p. KOBIYAMA, M. Manejo de bacias hidrográficas - Conceitos básicos. In: Curso "Manejo de bacias hidrográficas sob a perspectiva florestal", Apostila, Curitiba: FUPEF, 1999. p.29-31. KOBIYAMA, M.; MANFROI, O. Importância da modelagem e monitoramento em bacias hidrográficas. In: Curso "O Manejo de Baicas Hidrográficas sob a Perspectiva Florestal", Curitiba: UFPR, Apostila, 1999. p.l 11-118. MINISTÉRIO DA AGRICULTURA Programa Nacional de Microbacias Hidrográficas: Manual Operativo. Brasília: Mimstréria da^Agncultura, 1987. 60p. RAMOS, F. et al. Engenharia Hidrológica. Editora da UFRJ, Rio de Janeiro, 404p, 1989. TUCCI, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. Porto Alegre: ed. da Universidade/UFRGS. ABRH, 1997. 946p. VILLELA, S. M.; MATTOS, A. Hidrologia aplicada. São Paulo: ed. Mc GrawHill, 1975, 247p.
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