CCET148 - Hidru00E1ulica Geral - 23-01-2014-canais

Prévia do material em texto

Escoamento em Condutos Livres
Transposição do rio São Francisco
1CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
- A obra prevê a construção de mais de 700 quilômetros de canais de 
concreto em dois grandes eixos (norte e leste) ao longo do território de 
quatro Estados (Pernambuco, Paraíba, Ceará e Rio Grande do Norte) . 
- Ao longo do caminho, o projeto prevê a construção de nove estações de 
bombeamento de água. Orçado atualmente em R$ 8,5 bilhões (inicialmente 
R$ 4,6 bilhões), o projeto, teoricamente, irrigará a região nordeste e 
semiárida do Brasil.
Escoamento em Condutos Livres
Transposição do rio São Francisco
2CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
transposição do rio São Francisco
3CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
- Em julho de 2007, o Exército Brasileiro iniciou as obras do Eixo Leste. Os 
trechos sob a responsabilidade do Exército eram os únicos prontos em 
dezembro de 2013. 
- Com previsão de beneficiar cerca de 12 milhões de pessoas, o projeto 
prevê a captação de apenas 1,4% da vazão de 1 850 m³/s do São 
Francisco, dividida em dois eixos de transposição:
Escoamento em Condutos Livres
transposição do rio São Francisco
4CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
- Eixo Norte: Constitui-se em um percurso de aproximadamente 400 km, 
com ponto de captação de águas próximo à cidade de Cabrobó, 
Pernambuco. 
- Eixo Leste: As águas deste eixo percorrerão a distância de 220 km, a 
partir da barragem de Itaparica, no município de Floresta (Pernambuco)
Escoamento em Condutos Livres
Canal ou conduto livre
5CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
Canal ou conduto livre
6CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
Canal ou conduto livre
7CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
Canal ou conduto livre
8CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
De acordo com João Suassuna: 
- distribuição das águas - 70% para a irrigação em benefício do agronegócio, 
26% destinados para o setor industrial e urbano e apenas 4% para 
abastecimento humano. 
- será a mais cara do país: Mil litros da água da transposição custará R$ 0,13, 
enquanto que o preço médio cobrado pelo uso da água em outras bacias 
hidrográficas é de R$ 0,01 a R$ 0,02 por mil litros.
Escoamento em Condutos Livres
Canal ou conduto livre
9CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
- O escoamento de água em um conduto livre, tem como 
característica principal o fato de apresentar uma superfície livre, 
sobre a qual atua a pressão atmosférica. 
- Rios, canais, calhas e drenos são exemplos de condutos livres 
de seção aberta, enquanto que os tubos operam como condutos 
livres quando funcionam parcialmente cheios, como é o caso das 
galerias pluviais e dos bueiros.
- Os canais são construídos com uma certa declividade, suficiente 
para superar as perdas de carga e manter uma velocidade de 
escoamento constante.
10CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
- Diferença entre condutos livres e condutos forçados
11CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
- Diferença entre condutos livres e condutos forçados
12CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
-Raio Hidráulico (RH)
Definição. É denominado raio hidráulico a razão entre a área 
molhada (Am) e o perímetro molhado (Pm). É um parâmetro usado 
nas fórmulas do canal livre.
13CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
- O escoamento em condutos livres pode se realizar de várias 
maneiras:
14CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
Nos canais com escoamento uniforme o regime poderá se alterar 
passando a variado em conseqüência de mudanças de declividade, 
variação de seção e presença de obstáculos.
15CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UM CANAL
16CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
- Seção transversal: é a seção plana do conduto, normal á direção 
do escoamento;
- Seção molhada: é a parte da seção transversal do canal em 
contato direto com o líquido; (perdas por atrito interno)
- Perímetro molhado: corresponde a soma dos comprimentos (fundo 
e talude) em contato com o líquido; (perdas por atrito externo)
- Raio hidráulico: é a razão entre a seção molhada e o perímetro 
molhado;
- Borda livre: corresponde a distância vertical entre o nível de água 
no canal e o seu topo (nível máximo => plena seção).
Escoamento em Condutos Livres
FORMA GEOMÉTRICA DOS CANAIS
17CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FORMA GEOMÉTRICA DOS CANAIS
18CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FORMA GEOMÉTRICA DOS CANAIS
19CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FORMA GEOMÉTRICA DOS CANAIS
20CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
O valor máximo para a velocidade das águas num conduto circular, 
ocorre quando o conduto está parcialmente cheio com y = 0,81D e a 
vazão máxima com y = 0,95D.
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE CHÉZY – 1769
21CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Antoine de Chézy - É conhecido pela fórmula 
de Chézy, relativa à velocidade de fluxos em 
tubulações. Morreu em 1798 após ser diretor 
da École Nationale des Ponts et Chaussées
menos de 1 ano.
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE CHÉZY – 1769
22CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890
23CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Robert Manning, Engenheiro irlandês, nascido 
na Normandia (1816), no ano seguinte ao da 
batalha de Waterloo, na qual seu pai tinha 
tomado parte, que como chefe do Office of 
Public Works, foi responsável pela execução de 
vários trabalhos de drenagem, de navegação e 
projetos de portos. Também foi presidente do 
Instituition of Civil Engineers of Ireland, tendo 
inicialmente mostrado interesse como 
pesquisador em hidrologia. Faleceu em Dublin, 
1897.
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890
Esta fórmula é mais usada no Brasil. Sua dedução foi feita 
a partir da Fórmula de Chézy, ou seja:
24CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890
25CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890
26CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890
27CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
28CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Meia Seção Circular
29CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Meia Seção Circular
30CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Plena Seção Circular
31CCET148Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Plena Seção Circular
32CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Seção Circular Parcialmente Cheia 
33CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701
Meia Seção Circular
Plena Seção Circular
Escoamento em Condutos Livres
FÓRMULA PARA DIMENSIONAMENTO DE CANAIS
FÓRMULA DE MANNING – 1890 – Seção Circular Parcialmente Cheia 
34CCET148 Hidráulica Geral - 112012014095701