Para determinar a capacidade de vazão de um canal de drenagem urbana, podemos usar a fórmula de Manning. A fórmula é: \[ Q = \frac{1}{n} A R^{2/3} S^{1/2} \] Onde: - \( Q \) = vazão (m³/s) - \( n \) = coeficiente de rugosidade de Manning - \( A \) = área da seção transversal (m²) - \( R \) = raio hidráulico (m) - \( S \) = declividade do canal (m/m) 1. Cálculo da área da seção transversal (A): - A seção transversal do canal é trapezoidal. A área pode ser calculada como: \[ A = b \cdot h + \frac{(b + B)}{2} \cdot h_t \] Onde: - \( b \) = largura da base (2 m) - \( h \) = altura da água (1 m) - \( h_t \) = altura dos taludes Para taludes de 1,5 H:1 V, a largura na superfície da água (B) é: \[ B = b + 2 \cdot (h \cdot 1,5) = 2 + 2 \cdot (1 \cdot 1,5) = 2 + 3 = 5 m \] Portanto, a área \( A \) é: \[ A = \frac{(2 + 5)}{2} \cdot 1 = 3,5 m² \] 2. Cálculo do raio hidráulico (R): \[ R = \frac{A}{P} \] Onde \( P \) é o perímetro molhado. Para um canal trapezoidal: \[ P = b + 2 \cdot \sqrt{(h^2 + (1,5h)^2)} \] \[ P = 2 + 2 \cdot \sqrt{(1^2 + (1,5 \cdot 1)^2)} = 2 + 2 \cdot \sqrt{1 + 2,25} = 2 + 2 \cdot \sqrt{3,25} \approx 2 + 3,6 = 5,6 m \] Assim, o raio hidráulico \( R \) é: \[ R = \frac{3,5}{5,6} \approx 0,625 m \] 3. Declividade (S): \( S = 0,001 \) 4. Coeficiente de rugosidade (n): Para alvenaria de pedra aparelhada, um valor típico de \( n \) é cerca de 0,025. 5. Cálculo da vazão (Q): \[ Q = \frac{1}{0,025} \cdot 3,5 \cdot (0,625)^{2/3} \cdot (0,001)^{1/2} \] Calculando: \[ Q \approx 40 \cdot 3,5 \cdot 0,395 \cdot 0,0316 \] \[ Q \approx 40 \cdot 3,5 \cdot 0,0125 \] \[ Q \approx 0,175 m³/s \] Portanto, a capacidade de vazão do canal é aproximadamente 0,175 m³/s.