Exercício de casa

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Exercício 1 - Determinar a vazão de projeto para Tr=10 anos para a cidade X, cuja área de 
drenagem é de 0,50km² pelo método racional
Equação de chuva 
 
 •
Tempo de concentração tc=22min.•
Coeficiente de deflúvio C=0,55•
(I) Calculando a chuva de projeto
 
 
 
 
 
 
 
(II) Calculando a vazão de projeto
Equação Racional:
 
 
 
 
 
Exercício 2 -Determine a vazão no ponto 7, da bacia de drenagem abaixo, usando as expressões de 
Ventura e DNOS, para os tempos de concentração, considerando que o coeficiente de deflúvio C=
0,65 e o tempo de concentração e a intensidade da chuva são calculadas pelas expressões abaixo, o 
período de retorno é de 10 anos. 
Exercício de casa
sexta-feira, 28 de maio de 2021 19:00
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(I.1) Calculando o tempo de concentração pelo método de Ventura:
 
 
 
 
 
 
A declividade deve ser calculada e será igual a:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(I.2) Calculando a chuva para o método de Ventura:
 
 
 
 
 
 
 
 
(I.3) Calculando a vazão
 
 
 
 
Exercício 3 - Um determinado trecho de galeria deverá receber e escoar o deflúvio superficial 
oriundo de uma área de 1,85 ha, banhada por uma chuva intensa, onde 18% corresponde a ruas 
asfaltadas e bem conservadas, 6% de passeios cimentados, 46% de pátios e canteiros gramados, 
além de 30% de telhados cerâmicos. A sua inclinação média é de 2%. Se o tempo de concentração 
previsto para o início do trecho é de 14 minutos, calcular a vazão de jusante do mesmo sabendo -se 
que a equação de chuva máxima local é dada pela expressão i =1840/(t + 147), com i -mm/min e t-
min.
(a) Calculando a chuva de projeto
 
 
 
 
 
 
 
(b) Estimando o coeficiente de runoff do terreno: 
Terreno A (%) C C (ponderado)
Rua asfaltada 18 0,90 0,18*0,90=0,162 
Passeio cimentado 6 0,80 0,06*0,80=0,048 
Pátio gramado 46 0,20 0,46*0,20=0,092 
Telhado cerâmico 30 0,90 0,30*0,90=0,27 
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Telhado cerâmico 30 0,90 0,30*0,90=0,27 
 
(c) Calculando a vazão de contribuição
 
 
 
 
 
Questão 4 - Um determinado trecho de galeria deverá receber e escoar o deflúvio superficial 
oriundo
de uma área de 2,50 ha, banhada por uma chuva intensa e com um coeficiente de
escoamento superficial igual a 0,40. Se o tempo de concentração previsto para o início do
trecho é de 16,6 minutos, calcular a vazão de jusante do mesmo sabendo-se que a equação
de chuva máxima local é dada pela expressão i = 1840/(t + 167,4), com i-mm/min e t-min.
(a) Calculando a chuva de projeto
 
 
 
 
 
 
 
(b) Calculando a vazão de projeto
 
 
 
 
Questão 5 - Uma galeria pluvial de 1,5 m de diâmetro, deverá transportar 3366 l/s quando funcionar
a 3/4 de secção. Determinar a descarga e a velocidade de escoamento quando a lâmina líquida for de 
apenas 0,45 da altura útil.
Quando 
 
 
 
 
 
 
(a) Calculando a vazão para seção plena:
 
 
 
 
 
 
(b) Determinando a vazão e velocidade para 
 
 
 
(b.1) Vazão para y/D = 45%
 
 
 
 
 
 
 
(b.2) Velocidade para y/D=45%
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(b.2) Velocidade para y/D=45%
Determinando a velocidade na seção plena
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Determinando a velocidade de escoamento
 
 
 
 
 
 
Exercício 6 - Que área de projeto poderia ser esgotada por um coletor de esgotos pluviais de 400 
mm de diâmetro, assentado sob 0,35% de declividade? Sabe-se que a equação de chuva local é a 
 
 
 
 "i" em mm/h e "t" em min; C = 0,60. Esse coletor não pode apresentar um preenchimento 
de acima de 75% da seção quando submetido a essa chuva.
O tubo não pode possuir uma relação de 
(a) Calculando a chuva de projeto para um tempo de concentração de 20min.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Vazão de esgotamento do tubo
(b.1) Vazão na seção plena
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foi arbitrado um valor de n = 0,010 ---- Isso para um conduto de PVC
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b.2) Calculando a vazão para seção y/D = 75%
 
 
 
 
(c) Calculando a área a ser esgotada
 
 
 
 
 
Exercício 7 - (EXCLUÍDO)
Exercício 8 - Determinar a vazão máxima teórica, a lâmina teórica da guia, velocidade de 
escoamento e a capacidade máxima admissível, na extremidade de jusante de uma sarjeta 
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escoamento e a capacidade máxima admissível, na extremidade de jusante de uma sarjeta 
situada em uma área com as seguintes características: A = 2,0 ha, i = 700 / tc2/3 "i" em mm/h e 
"t" em min, C = 0,40 e tc = 30 min. São dados da sarjeta: I = 0,01 m/m, z = 16 e n = 0,016.
(a) Determinando a vazão de contribuição
(a.1) Calculando a chuva de projeto
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(a.2) Calculando a vazão de contribuição da bacia ou vazão máxima teórica
 
 
 
 
(b) Dimensionando a sarjeta
(b.1) Calcular a capacidade máxima admissível
 
Então, a vazão máxima adm:
 
 
 
 
 
 
 
(b) Calculando a lâmina teórica da sarjeta
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se a lâmina d'água for menor que não iremos precisar de boca-de-lobo.
(c) Calculando a velocidade na sarjeta
 
 
 
 
Calculando a área da seção transversal da sarjeta
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Exercício 9 - (EXCLUÍDO)
Exercício 10- Calcular uma boca coletora simples ou lateral, em ponto baixo, intermediária 
com depressão de a = 10,5 cm, sob as seguintes condições:
w = 8a•
z = (tgθ) = 12•
I = 2,5%•
n = 0,016•
capaz de captar uma vazão teórica de 64 l/s•
Essa capacidade teórica ela foi obtida através do cálculo de precipitação e a contribuição da 
bacia para essa sarjeta e boca-de-lobo. Para dimensionar a nossa boca-de-lobo será 
necessário considerar um fator de segurança.
Calculando a vazão de projeto1)
 
 
 
 
 
 
 
Precisaremos calcular vazão de engolimento dessa boca-de-lobo para isso iremos 
utilizar a equação a seguir: 
 
 
 
 
 
Como a boca-de-lobo possui depressão, então:
 
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Onde, 
 
 
 
 
 
Para calcular esse coeficiente precisaremos da declividade da depressão da boca-de-lobo ( 
 
 
 
 
 
 
 
Onde é a declividade transversal da sarjeta (transversal ao sentido do escoamento).
 
 
 
 
 
Onde y é a profundidade da água na depressão.
Primeira coisa a se calcular é a energia de escoamento, dada por Bernoulli, observando apenas a 
sarjeta:
 
 
 
 
 
Falta calcular e a velocidade na sarjeta.Calculando a velocidade: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Então velocidade: 
 
 
 
 
Com isso: 
 
 
 
 
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A linha verde do ábaco é o valor próximo da altura da coluna de água na sarjeta que é 
aproximadamente 13cm.
 
Agora podemos determinar o número de Froude:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nos foi dito que: 
 
 
 
 
 
 
 
Agora precisamos arbitrar um valor para comprimento da sarjeta, o melhor valor seria L = 
1,0m=100cm
 
 
 
 
 
 
 
 
Finalmente, 
 
 
 
 
 
 
 
Agora podemos voltar para equação que define a vazão:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ou seja, se essa sarjeta tiver 1,0m, então:
 ou 
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 ou 
Observe que , a vazão de engolimento pode ser menor se:
 
 
 
Então, precisamos aumentar a boca-de-lobo, por isso vamos sugerir um comprimento de 1,20m.
Calculamos então um novo M:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Façamos o teste:
 
 
 
 é qu ã ‼!
Então a boca-de-lobo terá:
W=84cm
L=120cm
a=10,5cm
Se a boca-de-lobo não tivesse depressão qual seria seu comprimento?
A equação que define essa situação será:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 11 - Dimensionar uma grade para coletar uma vazão de projeto igual a 80 l/s, 
tomando-se como largura máxima de gradeamento 0,60 m. São conhecidas ainda I = 0,04 m/m, 
n = 0,020 e z = 20.
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n = 0,020 e z = 20.
 
 
(I) Determinando a altura da coluna líquida na sarjeta
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando a largura do espelho d'água na sarjeta:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Verificando se é possível ter aberturas longitudinais ao escoamento:
 
 
 
 
 
Vamos calcular a velocidade da água na sarjeta:
 
 
 
 
A área será dada por: 
 
 
 
 
 
 
 
Diante disso a velocidade será:
 
 
 
 
Sendo assim:
 
 
 
 
 
 
Para barras longitudinais o comprimento mínimo seria 0,48m
Como então as barras podem ser longitudinais.
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Vamos testar este método para barras transversais ao escoamento:
 
 
 
Como então as barras também podem ser transversais.
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