Prof. Flaviana Andrade Faria

flaviandradefaria@gmail.com

Área molhada (Am): é a seção transversal perpendicular à direção

de escoamento.

Perímetro molhado (Pm): comprimento da linha de contorno da

área molhada. Quanto maior o Pm=maior o atrito = redução da

velocidade média de escoamento!

raio hidráulico

Profundidade de escoamento (y): corresponde à distância

entre o ponto mais baixo da seção do canal e a superfície livre.

Raio Hidráulico (Rh): É a relação entre a área molhada e o

perímetro molhado Rh = Am/Pm

raio hidráulico

Superfície molhada (Sm): é a largura da superfície em

contato com a atmosfera

Profundidade hidráulica (yh): é a relação entre a área

molhada (Am) e a superfície molhada (largura superficial) (Sm).

Yh=Am/Sm

raio hidráulico

Seção Trapezoidal: Mais empregada para canais sem

revestimento Considerar a inclinação do talude;

Seção Retangular: Como os taludes são verticais, deve

ser revestido por materiais estáveis: alvenaria, metal ou

escavação de rocha;

Seção Triangular: Para seções pequenas – drenagem em

margens de estadas;

Seção Circular (tubulação não preenchida).

Calcular o raio hidráulico, a superfície molhada e a

profundidade de um canal trapezoidal, sabendo-se que

a base tem 4m, talude 4H:1V e 2m de lâmina d´água.

1) Calcular a Área molhada (seção), o perímetro

molhado e o raio hidráulico para o canal de

terra com as seguintes características:

Largura do fundo = 0,3 m

Inclinação do talude = 1:2

Profundidade de escoamento = 0,4 m.

Respostas: A = 0,44 m2; P = 2,09 m; R = 0,21 m

1. Fórmula de Manning para determinar a

velocidade:

ou

Onde:

V = a velocidade média do canal, (m/s)

n = o coeficiente de rugosidade da parede (Tabelado)

RH = o raio hidráulico, (m)

I = a declividade do fundo do canal, (m/m)

Para se obter a vazão pela fórmula de Manning, utiliza-se a

Equação da Continuidade:

Onde:

Q = a vazão suportada pelo canal (m3/s)

V = a velocidade, (m/s)

A = a área da seção, (m2)

Fórmula de Manning para a vazão:

Onde:

Q = vazão suportada pelo canal (m3/s)

A = área molhada (m2)

R = raio hidráulico (m)

I = declividade do canal (m/m)

n = coeficiente de Manning (tabelado)

O coeficiente de rugosidade de Manning é descrito

pela expressão:

Um canal de drenagem, em terra com vegetação

rasteira nos taludes e fundo, com taludes 2,5H:1V,

declividade de fundo 0,0003 m/m, foi dimensionado

para uma determinada vazão Q, tendo-se chegado a

uma seção com largura de fundo b=1,75 m e altura

de água yo=1,40 m. Determine a vazão de projeto.

Uma galeria de águas pluviais de 1,0m de diâmetro,

coeficiente de Manning (n=0,013) e declividade de

fundo I=0,0025 (m/m) transporta, em condições de

regime permanente uniforme, uma vazão de 1,2 (m3/s).

Determine:

a) A altura da lâmina d’água e a velocidade média

b) Qual seria a vazão da galeria, se ela funcionasse na

condição de máxima vazão?

Projetar uma galeria de seção retangular com declividade

de fundo I=0,01 (m/m) para aduzir uma vazão de 5 (m3/s)

de água, de modo que a máxima velocidade seja de 2,0

(m/s). Material de revestimento reboco de cimento não

muito liso.

1) Analisar a velocidade da água num canal trapeziodal de terra (n = 0,03), que possui declividade I = 2,1/1.000 m/m, com base b = 1 m, altura d’água h = 1 m e inclinação l = 2/1.

2) Que declividade deve ter um canal trapezoidal, com os seguintes dados: material = concreto (n = 0,012);

Q = 0,05 m3/s ; l = 1/1; b = 0,20 m ; h = 0,21 m.

3) Determinar a inclinação (I) e a largura (b) de um canal em regime uniforme, para que se obtenha uma seção trapezoidal de máxima eficiência.

Dados: Q = 10 m3/s; n = 0,013; h = 2 m; l = 1.

2. Fórmula de Chézy para determinar a velocidade:

O fator de resistência C é obtido experimentalmente e

depende da rugosidade (n) e do raio hidráulico (RH).

3. Fórmula de GAUCKLER - STRICKLER (1923)

para determinar a velocidade e a vazão:

Onde,

V = a velocidade média do canal, (m/s)

Q = a vazão, (m3/s)

K = o coeficiente de rugosidade da parede (Tabelado)

RH = o raio hidráulico, (m)

I = a declividade do fundo do canal, (m/m)

1. Reconhecimento do local

2. Análise ambiental e econômica

3. Execução da obra de jusante para montante

4. Prevendo-se o aumento da rugosidade do canal recomenda-se adotar como coeficiente de rugosidade de projeto, valores de 10 a 15% maiores

5. Para canais abertos, deixar folga (f) mínima de 10% da lâmina máxima (0,1*h) e não inferior a 0,4 m

6. Evitar profundidade superior a 4m (questão de custo,

segurança e estética)

7. Prever a utilização de drenos nas paredes e fundo para

evitar subpressão quando nível do lençol estiver alto

8. Verificar limites de velocidade de acordo com o tipo de

revestimento do canal