Hidráulica e Hidrologia - Relatório

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Engenharia Civil
Relatório de Hidráulica e Hidrologia Aplicada
Relatório NP2
 
São Paulo
2017
Objetivo
O objetivo da realização do exercício é praticar a teoria vista em sala sobre dimensionamento de canais levando em consideração as especificações de projetos. 
Introdução teórica
No campo de estudos de dimensionamentos de canais, podemos estudar três tipos: Canais revestidos, canais não revestidos e canais gramados.
Canais Revestidos/Gramados
Canais revestidos são aqueles em que as paredes laterais e o fundo são estáveis. Assim, o problema se resume em encontrar uma seção mais adequada para transportar a vazão. Deve-se encontrar a seção de máxima eficiência.
Canais não revestidos
 O escoamento em galerias, canais e sarjetas devem ser calculados pela fórmula de Manning, onde se calcula a velocidade e uma vez que já temos o comprimento obteremos o tempo de escoamento da água de chuva. 
A fórmula mais conhecida para dimensionamento de condutos livres usada no Brasil é a fórmula de Manning. É impressionante que grandes obras de canais e rios são feitas baseadas nesta fórmula e um dos motivos é que é fácil estimar a rugosidade nela utilizada. Existem muitas medições e aferições do uso do coeficiente de Manning de maneira que uma pessoa experiente pode com relativa facilidade escolher o valor adequado para cada caso. 
A fórmula de Manning para qualquer seção de canal ou tubulação é a seguinte: 
V= (1/n) . Rh 2/3 . I ½
V= velocidade média na seção (m/s);
n= coeficiente de Manning
Rh= raio hidráulico (m)
I= declividade (m/m). 
Prática e Dados
Resolução do exercício solicitado pelo professor.
PARTE I
Vm no canal de queda
Q= v x A
V= 11,4/(5,7 x 1)
V= 2 m/s
Rh no canal de queda
Rh= A/Pm 
Rh= (5,7 x 1)/(1+5,7+1)
Rh= 0,74 m
Declividade (I) no canal de queda
	
	I= 0,00153 ou 0,153%
PARTE II
Trecho A-B
	Para largura do canal A-B igual a 3m
	Y
	A
	Pm
	Rh
	v
	Q
	Rh^2/3
	2
	6
	7
	0,857143
	2,747321
	16,48393
	0,902337085
	1,8
	5,4
	6,6
	0,818182
	2,663425
	14,38249
	0,87478209
	1,6
	4,8
	6,2
	0,774194
	2,567085
	12,32201
	0,84314001
	1,5
	4,5
	6
	0,75
	2,513322
	11,30995
	0,825481812
	1,51
	4,53
	6,02
	0,752492
	2,518885
	11,41055
	0,827309111
	0,182
	0,546
	3,364
	0,162307
	0,905938
	0,494642
	0,297548504
	Portanto, para o canal A-B com largura de 3m a profundidade será de 1,71m
	A profundiade que se relaciona com a vazão mínima é de 0,382m
	Para largura do canal A-B igual a 1,5m
	Y
	A
	Pm
	Rh
	v
	Q
	Rh^2/3
	1
	1,5
	3,5
	0,428571
	1,730704
	2,596056
	0,568436744
	2
	3
	5,5
	0,545455
	2,032574
	6,097721
	0,667583678
	3
	4,5
	7,5
	0,6
	2,165915
	9,746618
	0,711378661
	3,5
	5,25
	8,5
	0,617647
	2,208178
	11,59294
	0,725259765
	3,451
	5,1765
	8,402
	0,616103
	2,204497
	11,41158
	0,724050783
	0,304
	0,456
	2,108
	0,216319
	1,09716
	0,500305
	0,360354119
	Portanto, para o canal A-B com largura de 1,5m a profundidade será de 3,651m
	A profundiade que se relaciona com a vazão mínima é de 0,504 m
Trecho B-C
	Para largura do canal B-C igual a 3m
	Y
	A
	Pm
	Rh
	v
	Q
	Rh^2/3
	2
	6
	7
	0,857143
	1,961602
	11,76961
	0,902337085
	1,9
	5,7
	6,8
	0,838235
	1,932648
	11,01609
	0,889018152
	1,95
	5,85
	6,9
	0,847826
	1,947362
	11,39207
	0,895786508
	1,96
	5,88
	6,92
	0,849711
	1,950247
	11,46745
	0,897113698
	1,951
	5,853
	6,902
	0,848015
	1,947651
	11,3996
	0,895919617
	1,9524
	5,8572
	6,9048
	0,848279
	1,948056
	11,41015
	0,896105824
	0,227
	0,681
	3,454
	0,197163
	0,73642
	0,501502
	0,338753028
	Portanto, para o canal B-C com largura de 3m a profundidade será de 2,1524 m
	A profundiade que se relaciona com a vazão mínima é de 0,4227m
	Para largura do canal B-C igual a 1,5m
	Y
	A
	Pm
	Rh
	v
	Q
	Rh^2/3
	1
	1,5
	3,5
	0,428571
	1,235732
	1,853598
	0,568436744
	2
	3
	5,5
	0,545455
	1,451269
	4,353807
	0,667583678
	3
	4,5
	7,5
	0,6
	1,546475
	6,959139
	0,711378661
	4
	6
	9,5
	0,631579
	1,600272
	9,601635
	0,736125332
	4,5
	6,75
	10,5
	0,642857
	1,619267
	10,93005
	0,744862852
	4,681
	7,0215
	10,862
	0,646428
	1,625258
	11,41175
	0,747618549
	0,385
	0,5775
	2,27
	0,254405
	0,872823
	0,504055
	0,401498648
	Portanto, para o canal B-C com largura de 1,5m a profundidade será de 4,881 m
	A profundiade que se relaciona com a vazão mínima é de 0,585m
Obs: Acrescido valor de 0,2m a cada valor encontrado, pois foi solicitado no exercício uma sobre desse mesmo valor.
Todas as formulas utilizadas na tabela feita no excel segue abaixo:
		
 			 
Conclusão 
A equação de Manning e a determinação dos dados a serem utilizados na mesma são de real facilidade. Com o estudo desse projeto, podemos perceber que o principal fator que pode dificultar a resolução é o fator utilizado na formula, que para este caso já foi dado. Analisando a tabela feita acima, percebemos que o esperado aconteceu, quanto menor o valor disposto para a largura será necessário uma maior profundidade para o escoamento acontecer. 
	
Bibliografia
http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/capitulo_50_formula_de_manning_galerias_e_canais.pdf
http://www.gpeas.ufc.br/disc/hidr/aula01.pdf
http://www.ufjf.br/engsanitariaeambiental/files/2012/09/HG_TEO_Cap7_Aula4.pdf
http://cursos.tecnicasderegadio.info/glossary/canais-revestidos/