Introdução a obras hidráulicas

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AULA 1 – INTRODUÇÃO A 
OBRAS HIDRÁULICAS
Professor – Erick Santana Amâncio 
Disciplina: Obras Hidráulicas
Canal do Mangue – Rio de Janeiro (1860)
Que maravilha! Voltamos, bem vindos!! 
Vamos iniciar nossos semestre!
METAS DE 
HOJE
 Introdução à disciplina;
 Introdução a Obras Hidráulicas;
Usos da água;
 Introdução a canais.
O QUE VOCÊS 
ESPERAM DA 
MATÉRIA?
QUAIS SÃO NOSSOS 
OBJETIVOS?
O objetivo desta disciplina é descrever e discutir o
funcionamento e aspectos ligados aos projeto de
canais, sistemas de drenagem, de portos e
barragens.
Ao término da disciplina o aluno deve absorver os
requisitos básicos para o dimensionamento de um
sistema de drenagem urbana e deve discutir os
aspectos fundamentais de barragem e portos.
EMENTA
 Introdução à disciplina;
 Canais abertos e fechados;
 Escoamento e drenagem;
 Portos;
 Barragens.
Por onde estudar?
COMO VOCÊS SERÃO AVALIADOS?
 Teremos no máximo três avaliações – AV1, AV2 e AV3.
 A nota mínima para aprovação da instituição é 6,0.
 Quem obtiver média abaixo de 4,0 na AV1 e AV2 terá
que fazer AV3. Quem tiver uma das notas AV1 ou AV2
menor que 4,0 também que terá que fazer AV3.
 Qualquer um pode fazer a AV3 para aumentar a nota.
 Teremos trabalhos de classe que irão compor a nota
da AV1 e AV2.
COMO VOCÊS SERÃO AVALIADOS?
 A média de notas do trabalho serão equivalentes a
20% da nota e 80% será composta pela nota da prova.
 A nota da AV3 será composta apenas pela nota da
prova, ou seja, ela valerá 100%.
Olho vivo nestas 
datas
 AV1 – 08 de outubro de 2020;
 AV2 – 26 de novembro de 2020;
 AV3 – 11 de dezembro de 2020.
Como iremos nos 
comunicar
 Podemos nos falar quando for necessário
passar arquivos e trabalhos por e-mail:
ericksantanaamancio@gmail.com.
 Podemos nos falar via WhatsApp também
(21) 98966-6656.
 Caso tenham um grupo da turma podem me
adicionar, se assim vocês quiserem.
 Nossa comunicação pode ser pelo Microsoft
Teams, temos um grupo que pode ser usado
para postar qualquer informação que vocês
julgarem importante.
 Caso precisem ligar, podemos marcar uma
videoconferência ou marcar um horário pelo
telefone.
INTRODUÇÃO A OBRAS 
HIDRÁULICAS
INTRODUÇÃO AOS 
SISTEMAS 
HIDRÁULICOS
Os sistemas hidráulicos são projetados para
transportar, armazenar e regular (controlar
a vazão de jusante) a água. Todos eles
requerem aplicação dos Princípios
Fundamentais da Mecânica dos Fluidos.
Sendo necessário então lembrar dos
princípios da disciplina de Hidráulica,
principalmente da Equação de Bernoulli.
Canal do Sertão
INTRODUÇÃO AOS 
SISTEMAS 
HIDRÁULICOS
Para absorver os conteúdos desta matéria é 
necessária a compreensão sobre:
 Hidráulica;
 Noções de Mecânica dos Solos;
 Noções de sistemas de informação 
geográfica;
 Noções de Engenharia Ambiental.
CADA PROJETO DE 
ENGENHARIA 
HIDRÁULICA É ÚNICO
Ao contrário de outras áreas de engenharia, cada
projeto hidráulico se depara com um conjunto
singular de condições físicas com as quais deve
estar em conformidade. Não existem soluções
padronizadas ou respostas simples ou decisões
tomadas por um único profissional.
Quantos tipos de profissionais vocês acham que
são necessários para elaboração de um projeto
completo de uma barragem como esta de
Sobradinho?
Barragem de Sobradinho – Rio São 
Francisco - Bahia 
CADA PROJETO DE ENGENHARIA 
HIDRÁULICA É ÚNICO
As dimensões dos projetos de engenharia
hidráulica também são bastante variáveis
indo desde uma válvula redutora de pressão
a uma barragem que pode conter milhões
de metros cúbicos de água.
Válvula redutora de 
pressão de entrada ½” 
saída 3/8”. 
Barragem de Jaguari/SP – Coroamento 623m
CADA PROJETO DE 
ENGENHARIA 
HIDRÁULICA É ÚNICO
Devido à dimensão de algumas estruturas
é necessário que se pense na logística
dos materiais, transporte, local do
barramento, material do sistema.
Isto inclui áreas como topografia,
geologia, ecologia, questões sociais e
disponibilidade de insumos próximos de
onde será executada a obra.
USOS DA ÁGUA
O barramento do rio Guapiaçu, localizado no município
Cachoeiras de Macacu, serviria para suprir o déficit de 5.000 litros/s
de água na região.
Para isso, temos que deslocar aproximadamente 300 família que
vivem de agricultura familiar e sustentam o mercado próximo com
seus alimentos.
CONFLITOS PELA FORMA DE USO DA ÁGUA
As ações para uso consuntivo (quando o ser
humano retira água do corpo hídrico para
consumir de alguma forma) muitas vezes têm
que ser bem pensadas. Dependendo da
função do elemento hidráulico, ele afetar
positivamente e/ou negativamente muitas
pessoas, em intensidades diferentes. Por isso,
as decisões devem ser cautelosas e nunca
serem tomadas sob um único ponto de vista.
HÁ QUANTO TEMPO EXISTE A ENGENHARIA 
HIDRÁULICA?
A engenharia hidráulica é tão antiga quanto a civilização. Possuir este conhecimento foi decisivo
para construção de uma sociedade.
Um sistema de drenagem e irrigação em larga escala
construído no Egito data de 3.200 a.C
HÁ QUANTO TEMPO EXISTE A ENGENHARIA 
HIDRÁULICA?
Na Roma antiga foram construídos sistemas de
abastecimento de águas complexos, incluindo diversas
centenas de quilômetros de metros de aquedutos.
HÁ QUANTO TEMPO EXISTE A ENGENHARIA 
HIDRÁULICA?
Dujiangyan é um enorme 
sistema de irrigação 
construído em Siechuan, 
China, há 
aproximadamente 2.500 
anos, continua em 
funcionamento efetivo 
atualmente.
USOS DA ÁGUA
CICLO DA ÁGUA
O ciclo da água, de forma “lúdica” 
reserva-se ao movimento da água a 
partir dos seguintes fenômenos: 
precipitação, escoamento 
superficial, infiltração e 
evapotranspiração.
Os usos da água são esses:
• abastecimento doméstico;
• abastecimento industrial;
• irrigação;
• dessedentação animal;
• preservação da flora e fauna;
• Recreação e lazer;
• criação de espécies;
• geração de energia;
• navegação;
• harmonia paisagística
• diluição e transportes de dejetos.
USOS DA ÁGUA
Este tipo de uso Podemos chamar de
consuntivo, pois implica na retirada da água
das coleções hídricas onde se encontram.
Os usos da água são esses:
• abastecimento doméstico;
• abastecimento industrial;
• irrigação;
• dessedentação animal;
• preservação da flora e fauna;
• Recreação e lazer;
• criação de espécies;
• geração de energia;
• navegação;
• harmonia paisagística
• diluição e transportes de dejetos.
USOS DA ÁGUA
Apenas o abastecimento doméstico e industrial
precisam de um tratamento prévio antes da
utilização da água.
Os usos da água são esses:
• abastecimento doméstico;
• abastecimento industrial;
• irrigação;
• dessedentação animal;
• preservação da flora e fauna;
• Recreação e lazer;
• criação de espécies;
• geração de energia;
• navegação;
• harmonia paisagística
• diluição e transportes de dejetos.
USOS DA ÁGUA
Estes tipos de uso são caracterizados como não
consuntivos, pois implicam em manter a água
das coleções índicas onde essas se encontram.
CANAIS, GALERIAS E 
TRAVERSSIAS
Canal do rio Senna - Paris
DEFINIÇÃO DE CONDUTOS LIVRES
Um conduto livre é uma seção de escoamento que está
sujeita a pressão atmosférica, em pelo menos um ponto
da seção de escoamento.
Além de rios e canais, funcionam também como
condutos livres coletores de esgoto, galerias de águas
pluviais, calhas, canaletas, bueiros, entre outros.
O QUE É UM 
CANAL?
Um canal é uma vala artificial, que pode ou não
está revestida de um material que lhe dê
sustentação, tendo a função de conduzir água
com uma superfície livre, podendo possuir seção
aberta ou fechada. O canal pode ser definido
como um dispositivo de macrodrenagem.
Canal no Rio Joana
Nascente – Morro do Elefante (Grajaú/Alto da Boa vista)
Foz – Rio Maracanã
TIPOS DE CANAIS – CANAL A CÉU ABERTO
Rio Maracanã
Nascente - Maciço da Tijuca/Morro Sumaré. 
Foz - Canal do Mangue/Cidade Nova
TIPOS DE CANAIS – CANAIS DE 
CONTORNO FECHADO (GALERIAS)
Piscinão Localizadona Praça Niterói (Maracanã)
Galerias Pluviais conduzem água para o piscinão para amortecer a onda de cheia.
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DO CANAIS
Existem diversos tipos de seção para se canalizar um curso d’água. A escolha da forma mais
apropriada dependerá dos métodos de construção disponíveis, da geologia e topografia do
terreno e das variáveis de custos.
SEÇÃO RETANGULAR
Muito usadas em galerias de águas pluviais e em 
canais industriais.
 
B
Y
SEÇÃO TRAPEZOIDAL
Uma das seções mais usadas, principalmente em
canais de irrigação e de abastecimento de cidades.
SEÇÃO TRIANGULAR
A capacidade de vazão é pequena, devido a sua
geometria, porém seu uso é pratico quanto utilizada
em meio-fio de sarjetas.
B
m
1Y α
B
α
Y
m
1
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DO CANAIS
SEÇÃO CIRCULAR
É a seção de maior eficiência hidráulica; usada nas
canalizações de esgotos sanitários e industriais. Não é
usada em grandes canais devido a dificuldade de
construção de grande diâmetros.
SEÇÃO PARABÓLICA
É uma seção pouco usada no Brasil (Av. Maracanã,
no Rio de Janeiro), em função da dificuldade de
construção por envolver formas curvas. Esta seção é
no entanto, eficiente na condução de grandes
descargas.
Y
D
 α
B
Y
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DO CANAIS
REVESTIMENTO PARA CANAIS ABERTOS
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
REVESTIMENTO PARA CANAIS 
TRAPEZOIDAIS
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
REVESTIMENTO PARA CANAIS 
RETANGULARES
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
REVESTIMENTO PARA CANAIS FECHADOS
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
REVESTIMENTO PARA CANAIS FECHADOS
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
TRAVESSIA
Travessias são estruturas que permitem a
passagem de uma margem à outra de um curso
d’água (ou lago) de pessoas, animais, veículos,
água, gás, combustíveis, energia elétrica, entre
outros. Essa travessia se faz por meio de pontes,
cabos, condutos, tuneis, etc.
Ponte Rio-Niterói
PRINCIPAIS TIPOS DE 
TRAVESSIA
As travessias podem ser aéreas, intermediárias e 
subterrâneas.
Travessia Aérea – é aquela estrutura cuja 
passagem é sobre o canal, acima do nível 
d’água de um projeto.
Travessia Subterrânea – se faz abaixo do leito 
d’água.
Travessia Intermediária – quando a passagem 
através do corpo d’água, entre o nível d’água 
máximo de projeto e o leito.
Ponte Aracaju-Barra dos Coqueiros (Aracaju/SE)
Fonte:DAEE,2006
TRAVESSIA AÉREA - PONTES, GALERIAS E 
BUEIROS
Fonte:DAEE,2006
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
Fonte:DAEE,2006
TRAVESSIA SUBTERRÂNEA
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
Fonte:DAEE,2006
TRAVESSIA INTERMEDIÁRIA
http://www.daee.sp.gov.br/outorgaefiscalizacao/guia/capitulo02.pdf
TIPOS DE ESCOAMENTO EM CONDUTOS 
LIVRES
ESCOAMENTO
Permanente
Uniforme
Não uniforme
Acelerado
Não 
Acelerado
Não 
Permanente
TIPOS DE 
ESCOAMENTO 
EM 
CONDUTOS 
LIVRES
 Escoamento permanente – numa determinada
seção transversal a vazão e a velocidade
permanecem constantes ao longo do tempo.
 Escoamento não permanente – em
determinada seção a velocidade e a vazão
variam ao longo do tempo.
 Escoamento permanente uniforme – existe um
trecho uniforme onde a profundidade e
velocidade também são uniformes.
 Escoamento permanentemente variado – a
velocidade altera trecho a trecho podendo ser
acelerado ou retardado, porém a vazão é
constante.
ESCOAMENTO 
PERMANENTE E 
VARIADO
 Canais uniformes e escoamentos uniformes não
existem na natureza. Até mesmo condutos
prismáticos, longos e de pequena declividade,
as condições apenas se aproximam do
escoamento uniforme.
 Em coletores de esgoto, concebidos como
canais de escoamento uniforme, ocorrem
condições de remanso e ressaltos de água onde
o escoamento se afasta da uniformidade,
tratando-se portanto, de simplificação para
facilitar o cálculo.
ESCOAMENTO PERMANENTE E VARIADO
FINAL DA AULA
O que falaremos aula que vem?
• Dimensionamento de canais abertos e galerias;
• Discutir eficiência das seções hidráulicas;
• Exercícios.
Dicas da Semana
• Ciclo Hidrológico - http://youtu.be/vW5-xrV3Bq4
• Canal do Panamá - https://youtu.be/rZkotTa9-
Uo
http://youtu.be/vW5-xrV3Bq4
https://youtu.be/rZkotTa9-Uo