Tipos de Escoamento em canais

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Tipos de escoamento em canais 
Não permanentes: Vazão variável. Permanente Variado: seção transversal e a velocidade 
média variam com o espaço, podendo ser gradualmente variado ou bruscamente variado. 
Permanentes: Vazão constante no tempo. Permanente Uniforme: velocidade média e 
profundidade são constantes 
MOVIMENTO UNIFORME 
•Velocidade não se altera ao longo do tempo, em grandeza e direção em qualquer ponto 
(movimento do escoamento é permanente). 
•características hidráulicas em cada seção independem do tempo (essas características 
podem, no entanto, variar de uma seção para outra, ao longo do canal: se elas não variarem 
de seção para seção ao longo do canal o movimento será uniforme). 
 
MOVIMENTO VARIADO 
•MOVIMENTOS GRADUALMENTE VARIADOS são aqueles em que as profundidades variam, 
gradual e lentamente, ao longo do canal. 
•Em cada seção há movimentos permanentes, ou seja, as grandezas interferem no 
escoamento, em cada seção, não se modificando com o tempo, e a distribuição das pressões, 
obedece a Lei da Hidrostática. 
O movimento gradualmente variado pode ocorrer de forma acelerada, como nos trechos 
iniciais dos condutos de seções constantes, nos quais o movimento uniforme subsequentes e 
realiza em regime supercrítico. 
MOVIMENTO BRUSCAMENTE VARIADO 
•As linhas de corrente apresentam curvatura acentuada, sendo que em razão disto, não 
podemos admitir a distribuição hidrostática das pressões nas seções do canal. 
•Esses movimentos ocorrem em trechos de pequenas extensões, de modo que o atrito da 
água com as paredes do contorno tem pequeno valor, podendo ser desprezado na maioria dos 
casos. 
•As equações de M. Uniforme não se aplicam nesses casos. 
Ex: Vertedores (crista delgada e arredondada) 
 
 
Equação de escoamento Uniforme: 
Do ponto de vista cinemático: 
 
Neste caso, a superfície livre da água e o fundo do canal são paralelos, a profundidade do 
escoamento é constante sendo a declividade do fundo do canal igual à declividade de superfície 
da água (I = J). 
 
Fórmula de Manning 
A fórmula de Manning foi proposta em 1889 e, atualmente, é uma das mais utilizadas para o 
cálculo de escoamentos em superfícies livres. 
Tal formulação nada mais é do que resultado de vários experimentos para a correlação do 
coeficiente C de Chézy com o raio hidráulico (Rh) da seção. Manning tal relação: 
 
Onde: 
 
C: coeficiente da formulação de Chézy, que varia com o fator de atrito das paredes do conduto. 
n: coeficiente que não possui significado físico determinado e que também não é adimensional, 
mas que varia principalmente com o material do conduto (ou canal). 
Vale ressaltar que tal consideração de Manning é válida para escoamentos permanentes, 
uniformes e turbulentos rugosos, com elevado número de Reynolds. 
 
Pois bem, de posse dessa relação apresentada, Manning reajustou fórmulas e chegou a seguinte 
formulação, a famosa fórmula de Manning. 
 
Onde: 
• Q: vazão de escoamento. 
Para não termos problemas com unidades, aconselho utilizar sempre o SI, ou seja: 
• A em m²; 
• Rh em m; 
• Q em m³/s. 
A seguir, apresentarei algumas tabelas retiradas do livro Hidráulica Básica do Prof. Porto, com 
valores usuais para o coeficiente n. 
 
 
 
 
 
Declividade do Canal: Depende exclusivamente da condição de escoamento em relação a sua 
altura critica e à sua altura normal. 
 
 
 
Se tanto y/yc como y/yn forem maiores do que 1, então a curva do perfil da superfície da água 
está acima tanto da linha da profundidade crítica quanto da linha da profundidade normal no 
canal, conforme mostra a figura a seguir.