Aula 3 - Macrodrenagem

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Exercício 9 - Um canal não revestido a ser escavado em argila dura transportará uma descarga 
planejada de em uma declividade de . Projete as dimensões do canal 
utilizando o método da velocidade máxima permitida.
A velocidade máxima para um canal escavado em argila será: 
Para um canal em argila dura:
 
 
 
Com a velocidade máxima, é possível calcular o Raio Hidráulico:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando a área molhada:
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando o perímetro molhado:
 
 
 
 
 
 
 
Estabelecendo relações entre perímetro molhado e área molhada:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Substituindo (2) e (1): 
Aula 3 - Macrodrenagem
sexta-feira, 10 de setembro de 2021 21:16
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Substituindo (2) e (1): 
 
 
 
Agora vamos descobrir o valor de "h" a partir da Fórmula de Bhaskara:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vamos determinar largura do canal, a partir da equação (2):
 
 
Verificação do Número de Froude:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agora vamos calcular o número de Froude:
 
 
 
 
Como , o escoamento é subcrítico! Então podemos continuar definindo o canal.
A borda livre mínima será de 30% da profundidade do canal:
 
Fazendo um esboço do canal:
Exercício 10 - Um canal trapezoidal revestido em concreto deve transportar uma carga de
15m³/s. A declividade do fundo será e a declividade de margem máxima com 
base nas regulamentações do local é m=2. Projete as dimensões do canal usando a abordagem 
da melhor seção hidráulica.
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da melhor seção hidráulica.
Descobrindo a relação entre base do canal e profundidade: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agora vamos descobrir qual o valor da profundidade desse canal:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando número de Froude:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se trata de um escoamento subcrítico, o que nos permite continuar com o cálculo.
 
Exercício 11 - Determinar as dimensões de uma seção trapezoidal de mínima resistência capaz 
de conduzir uma vazão de 1 m³/s, com uma declividade de 0,001 m/m. O canal deverá ser 
revestido com concreto (n = 0,012) e a inclinação do talude m = 1.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agora podemos colocar esta relação em uma equação adaptada de Manning:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo assim:
 
 
 
Calculando o número de Froude:
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Com isso: 
 
 
 
 
 
 
 
A profundidade hidráulica:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O escoamento é subcrítico, pois Fr < 1.
Calculando a borda-livre:
 
Exercício 12 - A vazão que deve escoar em regime uniforme por um canal é de 7 m³/s, 
apresentando o fundo revestido em concreto (n=0,014). Pergunta-se que área deverá ter a 
seção molhada do canal e qual a declividade do fundo nos seguintes casos:
(1) a profundidade e a velocidade são impostas: h = 1,0 m, v = 1,5 m/s e a inclinação dos 
taludes m = 1,25; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Também podemos escrever a Equação de Manning dessa forma:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Página 4 de Usando a Biblioteca de Conteúdo 
 
 
 
 
 
 
Então, 
 
 
 
 
 
 
 
Agora é só usar Manning:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(2) para mesma velocidade 1,5 m/s exige-se a solução de mínimo custo; 
Qual a profundidade e qual a velocidade média da água se for exigida a solução de mínimo 
custo, impondo a declividade de fundo de 0,0001, para m = 1,25?
Para o custo mínimo e com velocidade de 1,5 m/s e m = 1,25:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A partir da equação de Manning ajustada para receber a relação b/h:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Então, 
 
 
 
 
Se a declividade for para 0,0001m/m:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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