ANÁLISE_HIDRÁULICA_DE_BUEIRO

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BUEIROS
JÁ VAMOS INICIAR
DEIXE NOS COMENTÁRIOS DE ONDE VOCÊ FALA
→ José Costa
→ Engenheiro Civil
→ Mestre em Recursos Hídricos pela UNICAMP
→ Atuação de 11 anos em multinacional 
→ Pai do Davi =D
APRESENTAÇÃO
▪ POR QUE É IMPORTANTE 
AVALIAR HIDRAULICAMENTE?
▪ CONTROLE DE ENTRADA E SAÍDA 
▪ CENÁRIOS 
▪ EXEMPLO PASSO A PASSO 
▪ MODELO HIDRODINÂMICO
▪ OPENFOAM
O QUE VEREMOS HOJE
▪ O QUE É O BUEIRO?
O QUE É BUEIRO?
No caso da transposição de talvegues, essas águas originam-se de uma bacia e que, por
imperativos hidrológicos e do modelado do terreno, têm que ser atravessadas sem comprometer a
estrutura da estrada. Esse objetivo é alcançado com a introdução de uma ou mais linhas de bueiros
sob os aterros ou construção de pontilhões ou pontes transpondo os cursos d'água, obstáculos a
serem vencidos pela rodovia.
DNIT. Manual de Drenagem de Rodovias. Rio de Janeiro, 2006. 
www.aquafluxus.com.br/ DNIT
GEOMETRIAS
RETANGULAR CIRCULAR
COMO PODEM SER AVALIADOS?
▪ COMO CANAIS 
▪ COMO VERTEDOUROS 
▪ COMO ORIFÍCIOS 
COMO PODEM CLASSIFICADOS?
▪ FORMA DA SEÇÃO
▪ QUANTIDADE
▪ MATERIAIS
▪ ESCONSO
POR QUE É IMPORTANTE AVALIAR HIDRAULICAMENTE O BUEIRO?
▪ EVITAR TRANSBORDAMENTO
Estradas.com.br
▪ ESCOAR VAZÃO DE PROJETO
▪ POSSIBILITAR PASSAGEM
▪ EVITAR RUPTURAS 
QUANDO O BUEIRO POSSUI CONTROLE DE ENTRADA?
▪ Limitação ocorre somente pelo emboque 
▪ Capacidade da galeria é superior a vazão
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
▪ Galeria possui declividade superior a crítica
▪ Podem ocorrer ressalto hidráulicos no final 
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CONTROLE DE ENTRADA? - CENÁRIOS
▪ H < 1,2 x h
▪ Escoamento livre a jusante
𝑄 = 𝑏 × 2𝑔
𝐻
1,5
3
2
𝑦𝑐 =
3 𝑞2
𝑔
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CONTROLE DE ENTRADA? - CENÁRIOS
▪ H < 1,2 x h
▪ Escoamento afogado a jusante + ressalto na galeria
𝑦𝑐 =
3 𝑞2
𝑔
𝑄 = 𝑏 × 2𝑔
𝐻
1,5
3
2
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CONTROLE DE ENTRADA? - CENÁRIOS
▪ H > 1,2 x h
▪ Escoamento afogado a jusante + ressalto na galeria
𝑄 = 𝐶𝑣 × 𝑏 × ℎ × 2𝑔𝐻
H/h Cv
1,2 0,48
1,6 0,50
2 0,52
3 0,57
3,4 0,59
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CONTROLE DE ENTRADA? - CENÁRIOS
▪ H > 1,2 x h
▪ Escoamento livre a jusante
𝑄 = 𝐶𝑣 × 𝑏 × ℎ × 2𝑔𝐻
H/h Cv
1,2 0,48
1,6 0,50
2 0,52
3 0,57
3,4 0,59
QUANDO O BUEIRO POSSUI CONTROLE DE SAÍDA?
▪ Capacidade hidráulica limitada da galeria 
▪ Níveis de água a jusante preponderantes 
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
CONTROLE DE SAÍDA? - CENÁRIOS
▪ H > 1,2 x h
▪ Descarga afogada a jusante
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CONTROLE DE SAÍDA? - CENÁRIOS
▪ i < ic
▪ Descarga livre a jusante
BUEIRO - EXERCÍCIO
CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. 2. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2005
PASSO 1
ALTURA MÁXIMA 
NA SEÇÃO
ymáx = 0,9 × h
ymáx = 0,9 × 2
ymáx = 1,80m
2m
2m
ymáx
PASSO 2
VAZÃO MÁXIMA 
DA SEÇÃO
AH = b × 𝑦𝑚á𝑥
2m
2m
ymáx
AH = 2 × 1,80
AH = 3,60𝑚²
PH = 𝑏 + (2 × 𝑦𝑚á𝑥)
PH = 2 + (2 × 1,80)
PH = 5,60𝑚²
RH =
AH
PH
RH =
3,60
5,60
RH = 0,64m
Q =
AH × 𝑅𝐻
2
3 × 𝑖
1
2
n
Q =
3,60 × 5,60
2
3 × 0,012
1
2
0,015
Q = 19,58m3/s
PASSO 3
CONSTATAÇÃO
Q = 19,58m3/s
Qnecessária = 24,00m
3/s
Qnecessária > Q
VAI TRABALHAR 
AFOGADO!!!
PASSO 4
CÁLCULO SEÇÃO 
PLENA
2m
2m
ymáx
AH = b × ℎ
PH = (2 × 𝑏) + (2 × ℎ)
AH = 2 × 2
AH = 4𝑚²
PH = (2 × 2) + (2 × 2)
PH = 8𝑚²
RH =
AH
PH
RH =
4
8
RH = 0,5m
PASSO 5
CALCULANDO 
VELOCIDADE Q = 𝑉 × 𝐴
Q
𝐴
= 𝑉
𝑉 =
24
4
𝑉 = 6𝑚/𝑠
PASSO 6
COEFICIENTES DE 
PERDAS
Coeficiente de entrada - 𝑲𝒆
Coeficiente distribuído- 𝑲𝒅
Coeficiente de saída - 𝑲𝒔
ℎ𝑠 = 𝐾𝑠 ×
𝑉2
2𝑔
Kd =
2 × 𝑔 × 𝑛2 × 𝐿
RH
4
3
Kd =
2 × 9,81 × 0,0152 × 30
0,5
4
3
Kd = 0,33
ASCE, 1992
Ke: 0,50
Ke: 0,20 Ke: 0,40
𝐾𝑠 = 1
PASSO 7
ESCOAMENTO 
FORÇADO
∆H =෍𝐾𝑖 ×
𝑉2
2𝑔
∆H = (𝐾𝑒 + 𝐾𝑑 + 𝐾𝑠) ×
𝑉2
2𝑔
∆H = (0,5 + 0,33 + 1) ×
62
2 × 9,81
∆H = 3,30𝑚
∆H = 3,30𝑚
BUEIRO – MODELO HIDRODINÂMICO
MODELO - STL 3D
MODELO – MALHA COMPUTACIONAL
10cm
MODELO – MALHA COMPUTACIONAL
10cm
10cm
MODELO – CONDIÇÃO INICIAL
2,50m
MODELO – ∆H
3,30m
PARAVIEW
MODELO – PÓS-PROCESSAMENTO
Eng. M.Sc. José Costa
DÚVIDAS?
eng_jose_costa engjosecosta Eng. José Costa Eng. José Costa t.me/engjosecosta
MUITO OBRIGADO!
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