FEITEP – Hidráulica I Prof. Andrés

Seção Circular: Equação de Manning – Modo Compacto K1 TABELA

Equação de Manning – Modo compacto λ: Dimensão característica. A = α. λ2 Rh= β. λ

CANAL TRAPEZOIDAL: A forma da seção trapezoidal pode variar em função de dois adimensionais m = b/yo chamada razão de aspecto, e da inclinação do talude Z = cotg α Equação de Manning modo compacto – Seção Trapezoidal.

CANAL TRAPEZOIDAL: λ = yo

SOLUÇÃO:

Seção de Mínimo Perímetro Molhado ou de Máxima Vazão: Equação de Manning: Fixando declividade e rugosidade, a vazão será máxima quando Rh for máximo Mínimo perímetro molhado; A seção de mínimo perímetro molhada deve ser estudada nos projetos, uma vez que, além de ser eficiente do ponto de vista hidráulico, é também econômica devido à mínima superfície de revestimento, que representa, de modo geral, uma das partes mais dispendiosas da obra; Mínimo perímetro para o trapézio: Combinando as equações temos; Derivando em relação à m, igualando a zero, para área A constante, chega-se a: Condição que deve haver para que a seção tenha Mínimo Perímetro Molhado.

CANAL TRAPEZOIDAL: Determinação da altura do nível d’água (Tab. 8.3) A determinação da altura d’água y com auxílio da Tabela 8.2 levaria a um processo de tentativas e erros, já que a razão de aspecto m (b/y) é desconhecido; A fórmula de Manning é reescrita de modo a construir uma tabela que forneça o valor da relação 1/m = y/b, em função das outras variáveis;

Qual é a profundidade de escoamento num canal trapezoidal (Z = 1,5) que aduz uma vazão de 2,4 m3/s. Dados: n = 0,018; b = 2m e Io = 0,0004 m/m. [Resp. y = 0,92].

Elementos Hidráulicos da Seção Circular:

Seção Circular – Máxima Vazão / Mínimo Perímetro Molhado:

Exercício: Uma galeria de águas pluviais de 1,0 m de diâmetro, coeficiente de rugosidade de Manning n= 0,013 e declividade de fundo Io = 0,0025 m/m transporta, em condições de regime permanente e uniforme, uma vazão de 1,20 m3/s. Dimensione a altura d’água. Qual seria a capacidade de vazão da galeria , se ela funcionasse na condição de máxima vazão?

Observações sobre o Projeto e Construções de Canais:

Observações sobre o Projeto e Construções de Canais:

Observações sobre o Projeto e Construções de Canais:

Observações sobre o Projeto e Construções de Canais: 5- Canais com diferentes revestimentos (Diferentes Coeficiente de rugosidade n Coeficiente de Rugosidade Equivalente – ne. Equação mais usual.

Exercício:

Observações sobre o Projeto e Construções de Canais:

Exercício:

Solução:

SEÇÕES ESPECIAIS:

SEÇÕES ESPECIAIS:

EXERCÍCIO:

SOLUÇÃO:

SOLUÇÃO: Calcular a vazão e a velocidade de um canal trapezoidal (Z = 1) com as dimensões b = 2m e y = 1m. A declividade longitudinal é de 0,0004 m/m e a rugosidade n = 0,018. [ Calcular de 2 formas: utilizando as relações de Am e Pm e as tabelas que relacionam coeficientes de forma K ] Resp. Q = 2,42 m3/s

Exercício: Calcular a altura d’água que deverá ter um canal circular de 2m de diâmetro, sendo dados: Q = 3,0 m3/s, I = 0,0005 m/m, n = 0,012. [ Calcular de 2 formas: utilizando as relações de Am e Pm e as tabelas que relacionam coeficientes de forma K ] Resp. yo = 1,36 m

θ em radianos:

Exercício: Tem-se um canal triangular como indica a figura abaixo, onde escoa uma vazão Q = 2 m3/s e cuja declividade é de 0,003 m/m com n = 0,012. Determinar a altura d’água.