Capítulo 102 Dissipador de energia em blocos conforme ...

Curso de Manejo de águas pluviaisCapitulo 102-Dissipador de energia em blocos conforme Khatsuria, 2005

Engenheiro Plínio Tomaz 14 de novembro de 2011site: www.piniotomaz.com.br e-mail [email protected]

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Capítulo 102

Dissipador de energia em blocos conformeKhatsuria, 2005

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Capítulo 102- Dissipador de energia em blocos conforme Khatsuria, 2005

100.1 IntroduçãoEm rampas de canais de vertedouros podemos construir blocos de concretoi com

objetivo de provocar turbilhonamento e dissipar a energia conforme Figura (102.1).

Figura 102- Dissipador de energia em rampa com blocos de concretoFonte: Khatsuria, 205





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100.2 VelocidadeConforme Khatsuria, 2005 a velocidade no fim da rampa com blocos é

aproximadamente igual a velocidade crítica.

V= (g.q) (1/3)

q= Q/BQ= vazão (m3/s)B= largura (m)

A velocidade no fim da rampa pode facilmente ser resolvido com um dissipador deenergia Basin Tipo I do USBR.

100.3 Tamanho dos blocos e espaçamentoKhatsuria, 2005 sugere blocos de concreto que estejam distribuídos no

canal com altura h dependendo da altura critica yc.h= 0,7. yc

O espaçamento λ entre as fileiras de blocos as fileiras de blocos λ deve serentre 7,5h a 12h, sendo recomendado por Morris a distância de 10.

λ = 10 x hLembramos que os blocos são colocados na distância λ no vão livre dos

blocos a montante conforme Figura (1) e que cada fileira é desencontrada daoutra.

Numa mesma fileira os blocos estão espaçados no máximo 1,5h.

Exemplo 102.1Vamos achar a altura crítica yc do canal;yc = [(Q/B)2/g] (1/3)

Q= 3,39m3/sB= 4,20mg= 9,81 m/s2

yc = [(3,39/4,2)2/9,81] (1/3)

yc= 0,41m





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Khatsuria, 2005 sugere blocos de concreto que estejam distribuidos no canal.

A altura dos blocos é h= 0,7. ycPortanto para o primeiro trecho h=0,7 x 0,41= 0,29m.A distância horizontal maxima de um bloco do outro é de 1,5 x h= 1,5 x 0,29=0,44m

A distância entre as fileiras de blocos λ deve ser entre 7,5h a 12h, sendorecomendado por Morris a distância de 10.

Assim λ = 10 x h= 10 x 0,29= 2,90m

Conforme Khatsuria, 2005 a velocidade estimada no final do canal éaproximadamente igual a velocidade critica :

V= (g. Q/B) (1/3)

V= (9,81x.3,39/4) (1/3)

V=2,03m/s < 4,5m/s OK





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102-10 Bibliografia e livros consultados-CHANSON, HUBERT. The hydraulics of stepped chutes and spillways. Editora Swets & Zeitlinger,2002, 384 páginas, ISBN 90 5809 352 2

-FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (FHWA). Hydraulics Design of HighwayCulverts, september 2001, Publication FHWA NHI 01-020, U. S. Department of Transportation, 480p.

-FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (FHWA). Hydraulics Design of EnergyDissipators for culverts and channels july, 2006, Publication FHWA NHI 06-086, U. S. Departmentof Transportation, 286 p.

-KHATSURIA. R.M. Hydraulics os spillways and energy dissipators. Editora Marcel Dekker, New York,2005,649 paginas. ISBN 0-8247-5789-0.-PETERKA, A. J. Hydraulic design of stilling basins and energy dissipators. US Department of theInterior. Bureau of Reclamation, edição de 2005 reimpressa. 226 páginas.

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Capitulo 106- Dissipador de energia CSU (Colorado State University)Engenheiro Plínio Tomaz 28 de novembro de 2007 [email protected]

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Capítulo 106

Dissipador de energia CSU (Colorado State University)



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Capitulo 106- Dissipador de energia CSU (Colorado State University)

106.1 Introdução

O CSU é um dissipador com blocos de concreto dispostos de tal maneira a ser ter o inicio deressalto hidráulico. Recomenda-se que a declividade do dissipador seja menor que 10%, mas casoseja maior é possível também fazer o calculo usando uma equação especial.

Cada elemento de concreto tem altura “h” e dever estar entre 0,31 de yA até 0,91 de yA.

O espaço relativo L/h dos elementos de concreto varia de 6 a 12.

Figura 106.1- Vista de um dissipador de energia CSU (Colorado State University). Fonte:FHWA.



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Variáveis na Figura (106.1)

Wo= largura do bueiro na saída W1= largura de cada elemento h= altura do elemento de concreto

Figura 106.2- Vista lateral do dissipador CSU

Variáveis da Figura (106.2).

Vo= velocidade na saída do bueiro VA -- Approach velocity at two culvert widths downstream of the culvert outlet VB -- Exit velocity, just downstream of the last row of roughness elements yo -- Depth at the culvert outlet yA -- Approach depth at two culvert widths downstream of the culvert outlet yB -- Depth at exit Wo -- Culvert width at the culvert outlet LB -- Total basin length L -- Longitudinal spacing between rows of elements



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Fiogura 106.3- Configurações testadas

Variáveis da Figura (106.3)

WB -- Width of basin Wo -- Culvert width at the culvert outlet L -- Longitudinal spacing between rows of elements Nr -- Row number



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Tabela 106.1- Valores das rugosidades dos elementos. Fonte: FHWA

WB/Wo 2 to 4 5 6 7 8

W1/Wo 0.57 0.63 0.6 0.58 .62

Fileiras (Nr) 4 5 6 4 5 6 4 5 6 5 6 6

Elementos (N) 14 17 21 15 19 23 17 22 27 24 30 30

Retangular

h/ya L/h Basin Drag Coefficient, CB

.91 6 0.32 0.28 0.24 0.32 0.28 0.24 0.31 0.27 0.23 0.26 0.22 0.22

.71 6 0.44 0.40 0.37 0.42 0.38 0.35 0.40 0.36 0.33 0.34 0.31 0.29

0.48 12 0.60 0.55 0.51 0.56 0.51 0.47 0.53 0.48 0.43 0.46 0.39 0.35

0.37 12 0.68 0.66 0.65 0.65 0.62 0.60 0.62 0.58 0.55 0.54 0.50 0.45

Circular

0.91 6 0.21 0.20 0.48 0.21 0.19 0.17 0.21 0.19 0.17 0.18 0.16 &nbsp#

0.71 6 0.29 0.27 0.40 0.27 0.25 0.23 0.25 0.23 0.22 0.22 0.20 &nbsp#

0.31 6 0.38 0.36 0.34 0.36 0.34 0.32 0.34 0.32 0.30 0.30 0.28 &nbsp#

0.48 12 0.45 0.42 0.25 0.40 0.38 0.36 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 &nbsp#

0.37 12 0.52 0.50 0.18 0.48 0.46 0.44 0.44 0.42 0.40 0.38 0.36 &nbsp#

Figura 106.4- Energia e momento dos coeficientes conforme FHWA



106-6

Para declividade menor ou igual a 10%Cálculo de CBAFN que está na Equação (106.1)

ρ Vo Q+ Cp γ ( yo2 Wo/2)= CBAFN ρ VA2/2 + ρVBQ+ γQ2/(2VB

2 WB) (Equação 106.1)

Sendo:yo= altura da agua na saida do vertedor (m)Vo= velocidade da água na saida do vertedor (m/s)Wo= largura do bueiro na saida (m)VA= velocidade na largura duas veaes a largura do bueiro a jusante (m/s)VB= velocidade de saida a jusante na ultima fileira de elementos de concreto (m/s)N= número total de elementos de concreto na baciaAF= área frontal de cada um dos elementos (m2)CB= coeficiente basin drag extraido da Tabela (106.1)Cp= coeficiente de correção do momento na saida do bueiro conforme Figura (106.7)γ= peso da água 9810 N/m3

ρ= densidade da água 1000 kg/m3

Para declividade maior que 10%

Cálculo de CBAFN que está na Equação (106.2)

ρ Vo Q+ Cp γ ( yo2 Wo/2) + w. sen θ = CBAFN ρ VA2/2 + ρVBQ+ γQ2/(2VB

2 WB)(Equação 106.2)

Sendo:θ = atan da declividade do canal Sow=peso da água na baciaPeso= volume x γVolume= (yo Wo + yA WA)Wo + (0,75. L .Q/VB) [(Nr-1)-WB/Wo -3)(1-WA/WB)/2]L= espaço entre duas linhas de elementos de concreto.yo= altura da agua na saida do vertedor (m)Vo= velocidade da água na saida do vertedor (m/s)Wo= largura do bueiro na saida (m)VA= velocidade na largura duas veaes a largura do bueiro a jusante (m/s)VB= velocidade de saida a jusante na ultima fileira de elementos de concreto (m/s)N= número total de elementos de concreto na baciaAF= área frontal de cada um dos elementos (m2)CB= coeficiente basin drag extraido da Tabela (106.1)Cp= coeficiente de correção do momento na saida do bueiro conforme Figura (106.7)γ= peso da água 9810 N/m3




106-7

Quando a declividade é menor que 10% a velocidade VA é tirada das Figuras (4.3) e (4.4).



106-8

Quando a declividade é maior que 10% os valores de VA e yA são obtidas pela Equação (106.3).

2WoSo + yA = 0,25 [Q / (WA yA)]2 /2g = yo +0,25 (Vo2/2g) (Equação 106.3)

Divergência “eu” da Equação (106.4) mede a diferença dos testes com o modelaescolhido. É função do espalaneto entre os elementos L e da largura Wo do bueiro.

eu= 4/7 + (10/7) L/Wo (Equação 106.4)

Exemplo 106.1 Modelo baseado no FHWAProjetar um dissipador de energia modelo CSU para fazer a transição entre o final de um bueiro até ocanal natural existente. A velocidade de saída total deve ser aproximada da velocidade do córregoexistente.São dados:

Bueiro em aduela de 2,438m x 2,438mL= 71,6mS=0,02m/mQ= 39,64m3/sn=0,013yc= 2,987myn= 1,829mCanal natural a jusanteW= 12,5m de larguraTW= 1,00m

Solução:Velocidade Vo=Vn= 8,87m/sNúmero de FroudeF= Vo/ (g.yo) 0,5= 8,87/ (9,81 x 1.829) 0,5= 2,1

Por tentativas vamos usar a Tabela (106.1) para escolher relação WB/WoCanal existenteLargura= 12,5mLargura do bueiro= 2,428mRelação largura do canal/ largura do bueiro= 12,5/ 2,428= 5,1

Tentamos a relação WBWo= 5 e W1/Wo= 0,63 conforme Tabela (106.1)Nr=4Número de elementos=15h/yA= 0,71L/h=6

Cálculo de VA

VA/Vo= 1,65 – 0,3 F = 1,65 – 0,3 x 2,1= 1,02Como Vo=8,897m/sVA= 8,897 x 1,02= 9,047m/s

Para 4<WB/Wo <8



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Vendo Figura (4.3) com F=2,1 e L=2.B (B é a distância até o primeiro bloco) achamosyA/yo =0,33

yA= 1,829 x 0,33= 0,604m

Achamos a relação h/yA por tentativas usando a Tabela (106.1) achamos 0,71

Altura h= (h/yA)/ yA= 0,71x 0,604=0,429mDa Tabela (106.1) achamos 6Espaço entre as linhas dos elementos= L = (L/h) h = 6 x 0,429=2,574mLargura da bacia WB= (WB/Wo) Wo= 5 x 2,438= 12,190mLargura do elemento W1= (W1/Wo) Wo= 0,63 x 2,438= 1,536m Uso 1,524mDivergente ue=4/7 + 10 L/(7Wo)= 4/7 + 10 (2,574/(7(2,428))= 2,07 Adoto 2Basin drag CB= 0,42Area de Rugosidade frontal do elemento AF=W1 h= 1,524 (0,429)= 0,65mCp da Figura (106.4) no gráfico de bueiro retangular achamos Cp=0,7Comprimento total da bacia LB= 2Wo + L .Nr= 2 (2,438) + 4 ( 2,574)= 18, 172m

Confirmamos como aprovada a tentativa, pois, WB= 12,190m que é aproximadamente alargura do córrego a jusante que tem 12,5m.




Sendo:yo= altura da agua na saida do vertedor (m)Vo= velocidade da água na saida do vertedor (m/s)Wo= largura do bueiro na saida (m)VA= velocidade na largura duas veaes a largura do bueiro a jusante (m/s)VB= velocidade de saida a jusante na ultima fileira de elementos de concreto (m/s)N= número total de elementos de concreto na baciaAF= área frontal de cada um dos elementos (m2)CB= coeficiente basin drag extraido da Tabela (106.1)Cp= coeficiente de correção do momento na saida do bueiro conforme Figura (106.7)γ= peso da água 9810 N/m3


Cálculosyn a jusante= 1,01mVB= Q/(WB.yn)= 39,64/ [12,190(1,001)]= 39,64/12,178= 3,255m/sCálculo do termo com Vo e yo

ρ Vo Q+ Cp γ ( yo2 Wo/2)1000 (8.870)(39,64)+ 0,7x9810 ( 1,8292 x 2,438)/2=379609

Cálculo do termo com VB

ρVBQ+ γQ2/(2VB2 WB)

1000(3,255)(39,64)+ 9810 (39,64)2/(2(3,255)2 (12,190)= 189820



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Cálculo do termo com CBAFNCBAFN ρ VA

2/2CBAFN(1000) (9,047)2/2 = 40924 CBAFN

Cálculo final(379609-189820)= 40924 CBAFNCBAFN=4,63

TruqueTemos, portanto o valor calculado pela Equação (106.1) que é 4,63. Devemos comparar com

os valores CBAFN já calculado individualmente que deve ser maior que 4,63 ou então teremos quefazer nova configuração.

CB=0,42AF=0,65m2

N=15CBAFN= 0,42 x 0,65 x 15= 4,1Como 4,1 < 4,63 temos que recalcular tudo novamente

Segunda tentativaAchamos a relação h/yA por tentativas usando a Tabela (106.1) achamos 0,71No va opção: WB/Wo=5 Nr=5 N=19 CB=0,38 h/ya=0,71 L/h=6Altura h= (h/yA)/ yA= 0,71x 0,604=0,429mDa Tabela (106.1) achamos 6Espaço entre as linhas dos elementos= L = (L/h) h = 6 x 0,429=2,574mLargura da bacia WB= (WB/Wo) Wo= 5 x 2,438= 12,190mLargura do elemento W1= (W1/Wo) Wo= 0,63 x 2,438= 1,536m Uso 1,524mDivergente ue=4/7 + 10 L/(7Wo)= 4/7 + 10 (2,574/(7(2,428))= 2,07 Adoto 2Basin drag CB= 0,38Ara de Rugosidade frontal do elemento AF=W1 h= 1,524 (0,429)= 0,65mCp da Figura (106.4) no grafico de bueiro retangular achamos Cp=0,7Comprimento total da bacia LB= 2Wo + L .Nr= 2 (2,438) + 5 ( 2,574)= 17,746m




Sendo:yo= altura da agua na saida do vertedor (m)Vo= velocidade da água na saida do vertedor (m/s)Wo= largura do bueiro na saida (m)VA= velocidade na largura duas veaes a largura do bueiro a jusante (m/s)VB= velocidade de saida a jusante na última fileira de elementos de concreto (m/s)N= número total de elementos de concreto na baciaAF= área frontal de cada elemento (m2)CB= coeficiente basin drag extraido da Tabela (106.1)Cp= coeficiente de correção do momento na saida do bueiro confomre Figura (106.7)γ= peso da água 9810 N/m3

ρ= densidade da agua 1000 kg/m3



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Cálculosyn a jusante= 1,01mVB= Q/(WB.yn)= 39,64/ [12,190(1,001)]= 39,64/12,178= 3,255m/s

Cálculo do termo com Vo e yoρ Vo Q+ Cp γ ( yo2 Wo/2)1000 (8.870)(39,64)+ 0,7x9810 ( 1,8292 x 2,438)/2=379609

Cálculo do termo com VB

ρVBQ+ γQ2/(2VB2 WB)

1000(3,255)(39,64)+ 9810 (39,64)2/(2(3,255)2 (12,190)= 189820

Cálculo do termo com CBAFNCBAFN ρ VA

2/2CBAFN(1000) (9,047)2/2 = 40924 CBAFN

Cálculo final(379609-189820)= 40924 CBAFNCBAFN=4,63 (não mudou nada)

CB=0,38AF=0,654m2

N=19CBAFN= 0,38 x 0,654 x 19= 4,72

Como 4,72 >4,63 a opção escolhida está aceita.


Capitulo 107- Dissipador Tipo VI do USBR modelo FHWAEngenheiro Plínio Tomaz 28 de novembro de 2007 [email protected]

107-1

Capítulo 107DissipadorTipo VI do USBR modelo FHWA



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Capítulo 107- DissipadorTipo VI do USBR modelo

107.1 IntroduçãoComo os cálculos dos dissipadores requerem uma grande quantidade de gráficos e que

englobam barragens de grande porte até uso de tubos de galerias de águas pluviais, vamos apresentaruma solução ótima e simples de ser aplicada para saída de tubulações e de pequenos canaisdenominada por Peterka como Tipo VI.

O Tipo VI do USBR é recomendado pela Prefeitura Municipal de São Paulo, pelo FHWA(Federal Highway Administration) e pelo Departamento de Águas e Esgotos de Araraquara, bemcomo pelo autor. A PMSP a chama de dissipador de impacto ou bloco de impacto e informa quesão econômicas e versáteis.

O dissipador de energia de impacto Tipo VI tem duas condições básicas conforme Peterka,2005 e entre parentes estão as condições básicas usadas pelo FHWA que são um pouco maiores.

V≤ 9,0m/s (15,2 m/s FHWA)0,3m3/s <Q<9,3m3/s (11.3m3/s FHWA)

Sendo:V = velocidade média em m/sQ= vazão de pico em m3/s.

Aonde existe muito lixo nas águas pluviais não se aplica a bacia Tipo VI.Não é necessário haver tailwater Tw no curso natural.Vamos mostrar três métodos de cálculo, sendo um analítico usado no Estado da Geórgia,

2005, outro por Peterka, 2005 e o método usado pelo FHWA..Conforme Peterka para número de Froude igual a 10, a perda de energia é 83%. Para F=4

temos perda de energia de 60%. Para F=2,3 a perda de energia é 50%. Para F=1,2 a perda de energiaé 25%.

107.2 Método analítico usado no Estado da Geórgia, 2005Peterka, 2005 salienta que o número de Froude é importantíssimo em bacias de dissipação de

energia, pois é um número que é facilmente usado em modelos.Segundo Geórgia, 2005 o número de Fronde está entre 1 e 9.O número de Froude F tem a seguinte apresentação conforme Peterka, 2005.

F= V/ (g x D)0,5

Sendo:F= número de FroudeV= velocidade (m/s)D= altura de uma seção retangular com seção quadrada com altura igual à altura do tubo ou

Altura equivalente D do canal ou tubulação conforme Peterka, 2005.D x D= A

D= A0,5

Dica: a entrada D é como se fosse uma seção quadrada.

Segundo FHWA, 2006 ao invés de usar a seção quadrada opta por retangular com altura D elargura 2D e sendo a área da seção de escoamento A teremos:

D x (2D)= AD= (A/2) 0,5

Portanto, mesmo que a seção de entrada seja circular é necessário achar a altura D eadotaremos para achar a altura D o critério de Peterka, 2005 que usa seção quadrada.



107-3

Cálculo de WW/D= 2,88 x F0,566

Relações conforme Estado da Geórgia, 2005 conforme Figura (49.6). Salientamos que aFigura (49.1) do Estado da Geórgia, 2005 as representações são diferentes da Figura (49.7) dePerterka, 2005.

L= (4/3) Wf= (1/6) We=(1/12) WH= (3/4) Wa= (1/2) Wb= (3/8) Wc= (1/3) Wd= (1/6) W

Figura 107.1- Esquema do dissipador de energia tipo basin VI do USBRFonte: Geórgia, 2005



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Exemplo 107.1-adaptado de Geórgia, 2005.Calcular uma bacia de dissipação Tipo VI com vazão de um bueiro com 4,0m3/s que vêm de umbueiro de travessia de uma estrada com desnível de h=4,0m. Não interessa se o bueiro é circular,quadrado ou retangular ou outra secção qualquer. Vamos supor que o tailwater do curso natural sejaTW=0,90Cálculo da velocidade teórica

V= (2 x g x h) 0,5

h=4,5mV= (2 x 9,81 x 4,0) 0,5=8,9m/s <9m/s OKQ=4,0m3/s< 9,3m3/s OK

Altura equivalente D1 conforme Peterka, 2005.Q=A x V portanto A=Q/V= 4,0/8,9=0,45m2

Ye=D1=A0,5= (0,45)0,5=0,67mF= Vo/ (g x D1)0,5 = 9,33/ (9,81 x 0,67) 0,5 =3,5

Cálculo de WW/D= 2,88 x F0,566

W=Dx 2,88 x F0,566= 0,67 x 2,88 x 3,50,566= 3,92m. Adoto W=4,0mO valor da relação W/D varia de 3 a 10 e no caso temos W/D=4,0m/0,67m=5,97.L= (4/3) W=5,33mf= (1/6) W=0,67me=(1/12) W=0,33mH= (3/4) W=3,00ma= (1/2) W=2,00mb= (3/8) W=1,50mc= (1/3) W=1,33md= (1/6) W=0,67m

Rip-rapApós o Basin tipo VI com redução de energia por impacto ainda temos velocidade na saída do

dissipador de energia e portanto é necessário na transição com o canal natural que se faça um rip-rap.Segundo Geórgia, 2005 a largura do rip-rap é Wo comprimento mínimo do rip-rap é W sendo

o mínimo de 1,5m.A profundidade do rip-rap é f=W/6O diâmetro médio da rocha é W/20A declividade dos taludes é 1,5: 1.

Tailwater existente: TwO dissipador de energia por impacto tipo basin VI não necessita de tailwater para o seu

funcionamento. Mas um tailwater com altura b/2+f reduzirá o impacto da velocidade.Como o tailwater Tw do curso natural é necessário que a geratriz inferior da tubulação de

entrada esteja a distancia b/2 + f abaixo do tailwater Tw. Então (b/2+f)-Tw.Portando, o fundo tubo de entrada deverá estar a (b/2+f)-Tw abaixo do nível de água do

tailwater.Para vazões maiores podem ser feitas descargas múltiplas uma ao lado da outra conforme

aconselhado por Peterka, 2005.



107-5

107.3 Bacia de dissipação Tipo VI do USBR com método de Peterka, 2005Vamos usar o método de Peterka, 2005 e observemos novamente que a Tabela (49.1)

corresponde às indicações da Figura (49.26). Não confundir!

Figura 107.2- Dissipador de energia Tipo VIFonte: Peterka, 2005



107-6

Usamos a Tabela (107.1) que foi feita por Peterka, 2005 para velocidade de 3,6m/s da água naentrada.

Tabela 107.1- Dimensões básicas do dissipador de impacto Tipo VI USBR paravelocidade de 3,6m/s

Diâmetro Vazão W H L a b c d e f tw tf tp K d50

(m) (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

0,40 0,59 1,7 1,24 2,20 0,83 0,83 0,83 0,28 0,14 0,28 0,15 0,17 0,15 0,08 0,10

0,60 1,08 2,0 1,46 2,60 0,98 0,98 0,98 0,33 0,16 0,33 0,15 0,17 0,15 0,08 0,18

0,80 1,67 2,6 1,91 3,40 1,28 1,28 1,28 0,43 0,21 0,43 0,15 0,17 0,18 0,08 0,22

0,90 2,41 2,9 2,14 3,80 1,43 1,43 1,43 0,48 0,24 0,48 0,18 0,19 0,20 0,08 0,23

1,00 3,25 3,2 2,36 4,20 1,58 1,58 1,58 0,53 0,26 0,53 0,20 0,22 0,23 0,10 0,24

1,20 4,27 3,5 2,59 4,60 1,73 1,73 1,73 0,58 0,29 0,58 0,23 0,24 0,25 0,10 0,27

1,30 5,41 4,1 3,04 5,40 2,03 2,03 2,03 0,68 0,34 0,68 0,25 0,27 0,25 0,10 0,30

1,50 6,68 4,4 3,26 5,80 2,18 2,18 2,18 0,73 0,36 0,73 0,28 0,29 0,28 0,15 0,33

1,80 9,59 5,0 3,71 6,60 2,48 2,48 2,48 0,83 0,41 0,83 0,30 0,32 0,30 0,15 0,36

Como a velocidade normalmente é diferente então temos que fazer que achar o diâmetroequivalente a velocidade de 3,6m/s.

Para o cálculo do diâmetro com a seção plena é necessárioA=3,1416xD2/4 usar a velocidade de 3,6m/s conforme Geórgia, 2005.

Q= A x VV= 3,6m/sQ=A x 3,6A=Q/3,6Q/3,6=PI x D2/4Como temos o valor de Q achamos o valor de D.

Exemplo 107.2- para o caso de Peterka, 2005Calcular uma bacia de dissipação Tipo VI com vazão de um bueiro com 4,0m3/s que vem de umbueiro de travessia de uma estrada com desnível de h=4,0m. Não interessa se o bueiro é circular,quadrado ou retangular ou outra secção qualquer.

Verifiquemos primeiro a velocidade se não é maior que 9m/s.Cálculo da velocidade teórica

V= (2 x g x h) 0,5

h=4,5mV= (2 x 9,81 x 4,0) 0,5=8,9m/s <9m/s OKQ=4,0m3/s< 9,3m3/s OK

Diâmetro equivalente para velocidade de 3,6m/sQ= A x V

V= 3,6m/sQ=A x 3,6A=Q/3,6=4,0m3/s/3,6=1,11m2

A=PI x D2/41,11m2=3,1416 x D2/4D=1,20m

Entrando na Tabela (49.1) com o diâmetro D=1,20m achamos as dimensões que são:W=3,5mH=2,59m



107-7

L=4,60ma=1,73

b=1,73c=1,73md=9,58e=0,29f=0,58tw=0,23tf=0,24tp=0,25K=0,10d50=0,27mAs rochas para o rip-rap deverão ter 0,27m de diâmetro.

Figura 107.3 Esquema do dissipador de energia denominado Tipo VIFonte: Peterka, 2005

Peterka, 2005 apresenta tabela com tubos variando de 0,40m a 1,80m e das dimensões básicasa serem usadas, sendo importante notar que os cálculos foram feitos para velocidade 3,6m/s usado aequação da continuidade Q=A x V.

Rip-rapApós o Basin tipo VI com redução de energia por impacto ainda temos velocidade na saída do

dissipador de energia e, portanto é necessário na transição com o canal natural que se faça um rip-rap.Segundo Geórgia, 2005 a largura do rip-rap é W=4,04m o comprimento mínimo do rip-rap é

W sendo o mínimo de 1,5m.A profundidade do rip-rap é f=W/6= 4,04/6=0,67mO diâmetro médio da rocha é W/20=4,04/20=0,202mA declividade dos taludes é 1,5: 1.



107-8

107.4 Bacias de dissipação Tipo VI do USBR conforme Cetesb, 1986

Figura 107.4- Bacia de dissipação Tipo VI conforme CETESB, 1986 para bacia de dissipaçãopor impacto



107-9

Figura 107.5- Dimensionamento da bacia de dissipação por impacto Tipo VI conformeCETESB, 1986.



107-10

107.5 Modelo do FHWA para o Dissipador de impacto Tipo VI do USBRO FHWA informa que o dissipador pode ser usado na saída de bueiro, mas também em canais.

Recomenda que a declividade máxima que possui a melhor eficiente é de 15º, ou seja, 27%.A vazão máxima é um pouco maior, ou seja, 11,3m3/s e a velocidade máxima também é um

pouco maior, ou seja, 15,2m/s.Pode ser usado quando a saída do bueiro é um tubo ou uma aduela.Uma grande vantagem do dissipador de impacto Tipo VI é de não precisar de tailwater TW.

Figura 107.6- Gráfico que fornece Ho/WB em função do numero de Froude f



107-11

Figura 107.7- Dissipação de energia em função do numero de Froude



107-12

DISSIPADOR DE ENERGIA TIPO VI DEFHWA

Figura 107.8 Localização das medidas do dissipador de impacto Tipo VIFonte: FHWA



107-13

Tabela 107.2- Dado o valor da largura WB acha-se todas as medidas do dissipador de impactoTipo VI conforme FHWA

Table 9.2 (SI). USBR Type VI Impact Basin Dimensions (m) (AASHTO, 1999)WB h1 h2 h3 H4 L L1 L2

1.0 0.79 0.38 0.17 0.43 1.40 0.59 0.79

1.5 1.16 0.57 0.25 0.62 2.00 0.88 1.16

2.0 1.54 0.75 0.33 0.83 2.68 1.14 1.54

2.5 1.93 0.94 0.42 1.04 3.33 1.43 1.93

3.0 2.30 1.12 0.50 1.25 4.02 1.72 2.30

3.5 2.68 1.32 0.58 1.46 4.65 2.00 2.68

4.0 3.12 1.51 0.67 1.67 5.33 2.28 3.08

4.5 3.46 1.68 0.75 1.88 6.00 2.56 3.46

5.0 3.82 1.87 0.83 2.08 6.52 2.84 3.82

5.5 4.19 2.03 0.91 2.29 7.29 3.12 4.19

6.0 4.60 2.25 1.00 2.50 7.98 3.42 4.60

Table 9.2 (SI). USBR Type VI Impact Basin Dimensions (m) (AASHTO, 1999)(continued)

WB W1 W2 t1 t2 t3 t4 t5

1.0 0.08 0.26 0.15 0.15 0.15 0.15 0.08

1.5 0.13 0.42 0.15 0.15 0.15 0.15 0.08

2.0 0.15 0.55 0.15 0.15 0.15 0.15 0.08

2.5 0.18 0.68 0.16 0.18 0.18 0.16 0.08

3.0 0.22 0.83 0.20 0.20 0.22 0.20 0.08

3.5 0.26 0.91 0.20 0.23 0.23 0.21 0.10

4.0 0.30 0.91 0.20 0.28 0.25 0.25 0.10

4.5 0.36 0.91 0.20 0.30 0.30 0.30 0.13

5.0 0.39 0.91 0.22 0.31 0.30 0.30 0.15

5.5 0.41 0.91 0.22 0.33 0.33 0.33 0.18

6.0 0.45 0.91 0.25 0.36 0.35 0.35 0.19

Table 9.2 (CU). USBR Type VI Impact Basin Dimensions (m) (AASHTO, 1999)WB h1 h2 h3 h4 L L1 L2

4. 3.08 1.50 0.67 1.67 5.42 2.33 3.08

5. 3.83 1.92 0.83 2.08 6.67 2.92 3.83

6. 4.58 2.25 1.00 2.50 8.00 3.42 4.58

7. 5.42 2.58 1.17 2.92 9.42 4.00 5.42

8. 6.17 3.00 1.33 3.33 10.67 4.58 6.17

9. 6.92 3.42 1.50 3.75 12.00 5.17 6.92

10. 7.58 3.75 1.67 4.17 13.42 5.75 7.67

11. 8.42 4.17 1.83 4.58 14.58 6.33 8.42



107-14


12. 9.17 4.50 2.00 5.00 16.00 6.83 9.17

13. 10.17 4.92 2.17 5.42 17.33 7.42 10.00

14. 10.75 5.25 2.33 5.83 18.67 8.00 10.75

15. 11.50 5.58 2.50 6.25 20.00 8.50 11.50

16. 12.25 6.00 2.67 6.67 21.33 9.08 12.25

17. 13.00 6.33 2.83 7.08 21.50 9.67 13.00

18. 13.75 6.67 3.00 7.50 23.92 10.25 13.75

19. 14.58 7.08 3.17 7.92 25.33 10.83 14.58

20. 15.33 7.50 3.33 8.33 26.58 11.42 15.33

Tabela 107.3- Dado o valor da largura WB acha-se todas as medidas do dissipador de impactoTipo VI conforme FHWA (continuação)


4. 3.08 1.50 0.67 1.67 5.42 2.33 3.08

5. 3.83 1.92 0.83 2.08 6.67 2.92 3.83

6. 4.58 2.25 1.00 2.50 8.00 3.42 4.58

7. 5.42 2.58 1.17 2.92 9.42 4.00 5.42

8. 6.17 3.00 1.33 3.33 10.67 4.58 6.17

9. 6.92 3.42 1.50 3.75 12.00 5.17 6.92

10. 7.58 3.75 1.67 4.17 13.42 5.75 7.67

11. 8.42 4.17 1.83 4.58 14.58 6.33 8.42

12. 9.17 4.50 2.00 5.00 16.00 6.83 9.17

13. 10.17 4.92 2.17 5.42 17.33 7.42 10.00

14. 10.75 5.25 2.33 5.83 18.67 8.00 10.75

15. 11.50 5.58 2.50 6.25 20.00 8.50 11.50

16. 12.25 6.00 2.67 6.67 21.33 9.08 12.25

17. 13.00 6.33 2.83 7.08 21.50 9.67 13.00

18. 13.75 6.67 3.00 7.50 23.92 10.25 13.75

19. 14.58 7.08 3.17 7.92 25.33 10.83 14.58

20. 15.33 7.50 3.33 8.33 26.58 11.42 15.33

Table 9.2 (CU). USBR Type VI Impact Basin Dimensions (m) (AASHTO, 1999)(continued)

WB W1 W2 t1 t2 t3 t4 t5

4. 0.33 1.08 0.50 0.50 0.50 0.50 0.25

5. 0.42 1.42 0.50 0.50 0.50 0.50 0.25

6. 0.50 1.67 0.50 0.50 0.50 0.50 0.25



107-15

Table 9.2 (CU). USBR Type VI Impact Basin Dimensions (m) (AASHTO, 1999)(continued)

WB W1 W2 t1 t2 t3 t4 t5

7. 0.50 1.92 0.50 0.50 0.50 0.50 0.25

8. 0.58 2.17 0.50 0.58 0.58 0.50 0.25

9. 0.67 2.50 0.58 0.58 0.67 0.58 0.25

10. 0.75 2.75 0.67 0.67 0.75 0.67 0.25

11. 0.83 3.00 0.67 0.75 0.75 0.67 0.33

12. 0.92 3.00 0.67 0.83 0.83 0.75 0.33

13. 1.00 3.00 0.67 0.92 0.83 0.83 0.33

14. 1.08 3.00 0.67 1.00 0.92 0.92 0.42

15. 1.17 3.00 0.67 1.00 1.00 1.00 0.42

16. 1.25 3.00 0.75 1.00 1.00 1.00 0.50

17. 1.33 3.00 0.75 1.08 1.00 1.00 0.50

18. 1.33 3.00 0.75 1.08 1.08 1.08 0.58

19. 1.42 3.00 0.83 1.17 1.08 1.08 0.58

20. 1.50 3.00 0.83 1.17 1.17 1.17 0.67

Exemplo 107.1Calcular um dissipador de energia conforme Figura (107.11) com desnivel de 4,5m e comprimento nahorizontal de 18m. A vazão é 0,1585m3/s em um tubo de concreto com diametro 0,60m.

Verificação do ânguloO FHWA recomenda no máximo 15º para se ter a máxima eficiência.

L=18m tan θ = 4,5/18=0,25 θ= 14º < 15º FHWA OK

Verificação da vazão0,1585m3/s < 11,3m3/s OK

Velocidade pela formula de ManningS=0,25 m/m n=0,015 D=0,60m

K´= (Q.n) / [D 8/3 . S ½] K´= (0,1584x0,015) / [0,60 8/3 x 0,25½]=0,019 Tabela Metcalf e Eddy achamos y/D= 0,17 Velocidade y/D=0,17 achamos Am/At= 0,1 At= PI x D2/4= 3,1416 x 0,602/4= 0,2827m2

Am= 0,1 x 0,2827= 0,02827m2

Vo= Q/Am = 0,1585/ 0,02827= 5,6 m/s < 9m/s OK Ye= (Am/2) 0,5= (0,02827/2) 0,5= 0,12m Froude F= Vo / (g. Ye) 0,5 =5,6 / (9,81x0,12) 0,5 = 5,16 Gráfico de perda de energia da Figura (107.8) entrando com F=5,16 achamos HL/Ho=

0,67 (67%)



107-16

Ho= Ye + Vo2/2g= 0,12 + 5,6 2/ (2 x 9,81)= 1,72m Do gráfico da Figura (107.7) Ho/Wb entrando com F=5,16 obtemos Ho/Wb=1,8 Wb= Ho/ (Ho/WB) = 1,72/ 1,8= 0,96. Adoto Wb=1,00m As demais medidas saem da Tabela (107.2).

DISSIPADOR DE ENERGIA: DESNÍVEL DE 4,50M

Figura 107.11- Exemplo de calculo de dissipador Tipo VI do USBR

Velocidade de saída VB

HB= Q /(WB x VB) + VB2 /(2g)= Ho (1-HL/Ho)

HB= 0,1585 /(1,0 x VB) + VB2 /(2x9,81)= 1,72(1-0,87)= 0,2236

0,1585/VB + VB2 / 19,62= 0,2236

Por tentativas achamos VB=0,86m/s OK

Conclusão:Tubo de entrada na caixa D=0,60mLargura WB= 1,00m ( calculado)Comprimento L = 1,40m da Tabela (102.2)



107-17

107.6 Bibliografia e livros consultados-CETESB- Drenagem Urbana- Manual de projeto. 3ª Ed. 1986, 452páginas.-DAEE (DEPARTAMENTO DE AGUAS E ENERGIA ELETRICA DO ESTADO DE SAOPAULO). Guia prático para projetos de pequenas obras hidráulicas, 2005,124 páginas.-ESTADO DA GEORGIA. Georgia Stormwater Management Manual, 2005.-FHWA- Hydraulic Design of energy dissipators for culverts and channels, July, 2006.-LENCASTRE, ARMANDO. Hidráulica geral. Edição Luso-Brasileira, 1983, 653 páginas.-MAYS, LARRY W. Stormwater collection systems design handbook- Handbook. McGraw-Hill,2001.-MAYS, LARRY W. Water Resources Engineering. John Wiley& Sons, 2001, 761páginas.-MAYS, LARRY W. Hydraulic design handbook. John Wiley& Sons, 2001, 761páginas.-PETERKA, A. J. Hydraulic design of stilling basins and energy. Havaii, 2005. US Department ofthe Interior-Bureau of Reclamation. ISBN 1-4102-2341-8. Nota: é uma reimpressão do original.-PMSP (PREFEITURA MUNICIPAL DE SÃO PAULO). Diretrizes básicas para projetos dedrenagem urbana no municipio de São Paulo, 1998, 279 páginas, elaborado pela Fundação CentroTecnológico de Hidráulica (FCTH) coordenado por Carlos Lhoret Ramos, Mário T. L. de Barros eJosé Carlos F. Palos.-SUBRAMANYA, KK. Flow in open lchannels. Tata McGraw-Hill, New Delhi, 3ª ed, 2009, 548páginas ISBN (13) 978-0-07-06966-3-TAMADA, KIKUO. Dissipador de energia na engenharia hidráulica. EPUSP, 70 páginas, 1994,Notas de aula, PHD-727.-TOSCANO, MAURO. Estudo dos dissipadores de energia para obras hidráulicas de pequenoporte. Dissertação de mestrado, Escola Politécnica da Universidade de Sao Paulo, 1999, 119 páginas.-VEN TE CHOW, Open-Channel Hydraulics, 1983, 680 páginas.


Curso de Manejo de águas pluviaisCapítulo 108- Dissipador de energia Tipo IX rampa dentada

Engenheiro Plínio Tomaz 10/03/12 [email protected]

49-1

Dissipador de energia Tipo IX rampa dentada

mailto:pliniotomaz@uol



49-2

Capítulo 108- Dissipador de energia tipo IX rampa dentada

108.1 IntroduçãoO objetivo é o dimensionamento do dissipador Tipo IX do USBR denominado no

Brasil de rampa dentada.É usado pela PMSP e pelo DNIT.

108.2 Bacia de dissipação Tipo IX do USBRUm dissipador de energia muito fácil de ser construído é o Tipo IX conforme Figura

(108.36). Geralmente possuem a declividade 2:1 sendo 2 na horizontal e 1 na vertical.Podem ser ainda possuir declividade menor.

O dissipador de energia tipo USBR Tipo IX não é suscetível a lixo e resíduos quepossam estar nas águas pluviais.

A bacia de dissipação Tipo IX do USBR é também adotada pela PrefeituraMunicipal de São Paulo e chamada de Rampa Dentada e os melhores desempenhosocorrem para vazões específicas de 3,35m3/s.m a 5,6m3/s.m. A PMSP recomenda aindaque haja no mínimo quatro linhas de dentes para que a dissipação de energia sema maiseficiente.

108.3 Critérios técnicos de Peterka, 2005O dimensionamento de um dissipador de energia Tipo IX tem as seguintes

recomendações:Faixa de validade: 3,35m3/s ≤ Vazão máxima ≤ 5,67 m3/s/m.Velocidade no canal a montante: V<V1 (velocidade crítica)Existe uma velocidade ideal para água de montante que é V1. Geralmente pode ser

usada V1 ou outra velocidade entre V1 e Vc, mas sempre inferior a Vc.O número de fileiras mínimo de dentes de concreto=4.Altura do dente H =0,80 x dcAltura critica dcAltura da parede lateral = 3 x HDistancia entre os dentes na rampa= 2xHEspaçamento horizontal entre os dentes de concreto= 1,5x HDeclividade do dissipador: 2(horizontal): 1 (vertical)

A declividade do canal a montante ideal é de 0,0018m/m conforme Peterka, 2005que ainda informa que declividade de 0,015m/m é muito grande.




49-3

Figura 108.1 Dissipador de energia Tipo IXFonte: Peterka, 2005




49-4

Figura 108.2-Melhor disposição do dissipador de energia Tipo IXFonte: Peterka, 2005




49-5

Figura 108.3- Desenho esquemático do perfil do dissipador de energia chamadorampa dentada (Tipo IX do Peterka) observando o pequeno reservatório.

Figura 108.4- Melhor disposição do dissipador de energia Tipo IXFonte: Peterka, 2005




49-6

q =Q/WSendo:q= vazão unitária (m3/s/m)W= largura (m)Q= vazão (m3/s)

A velocidade máxima de entrada é V1 calculada pela fórmula empírica de Peterkaadaptada para as unidades SI:

V1= (g.q)1/3 - 1,5Sendo:V1= velocidade na entrada (m/s)g= aceleração da gravidade – 9,81m/s2

q =Q/W

A velocidade critica é Vc;VC= (g.q)1/3

Exemplo 108.7Dimensionar um dissipador de energia USBR Tipo IX para um desnível de 8,00m. Sãodados:

Vazão Q= 22,17m3/sDados do canal a montanten=0,013 (concreto)Declividade 2:1Largura =B=6,5mCota da soleira do vertedor do bueiro a jusante= 753,18mCota do fundo do canal a jusante (m)= 750,18Desnível do dissipador= 3mAltura do nível de água que está no bueiro (m)= 1,55m

Primeiro passo:Por tentativa supomos uma seção retangular com altura D (m) e largura B (m).Supomos B=6,5mq=Q/B= 22,17/6,5= 3,41m3s/m < 5,67m3/s/m e > 3,35m3/s/m OK

Segundo passo: velocidade critica e velocidade máxima V1 na entrada da rampadentadaVelocidade criticaVC= (g.q)1/3

VC= (9,81x3,41)1/3 =3,22m/syc x B= 22,17/3,22= 6,89

yc= 6,89/6,5= 1,06m




49-7

A velocidade máxima de entrada é V1

V1= (g.q)1/3 - 1,5V1= (9,81x 3,41)1/3 - 1,5 =1,72m/s

Portanto, a velocidade máxima de entrada é 1,72m/s.Adoto V1= 1,72m/s (velocidade máxima adotada na entrada da rampa

dentada)

Equação da continuidade Q= AxVA= Q/V= 22,17/ 1,72= 12,89m2

A= B x HH= A/B= 12,89/6,5= 1,98m

Portanto, a altura de água na entrada é 1,98m

Quarto passo: pequeno reservatórioTruque: quero manter o nível de água que está vindo ao bueiro que é 1,55m

Transição do bueiro para a rampa dentadaO bueiro tem 4,00m de largura por 2,00m de altura. A altura de água é 1,55m, a

velocidade de saída no bueiro é 3,59m/s e o numero de Froude é 0,92;tan Alfa= 1/ 3Fo= 1/(3x0,92) =0,36 radF=0,92 B=6,5m D=2,00mL= 3F x (B-D)= 3 x 0,92 x (6,5-2) /2 = 6,21m

Pequeno reservatorio Ver Figura (108.3)Rampa dentro do pequeno reservatorio= 6,21/2= 3,11mComprimento do pequeno reservatorio= 6,21/2= 3,11mProfundidade = 0,43mPortanto, temos que fazer um pequeno reservatório com profundidade= 1,98-1,55=

0,43m. Haverá então um pequeno reservatório com 0,43m de profundidade antes da águaentrar na rampa dentada.Profundidade do pequeno reservatório = 0,43m

Temos uma transição 1:4 quando a água sai do bueiro e entra no degrau e tem umdeterminado comprimento L. Para o reservatório pequeno supomos que tem L/2 em rampae L/2 em reservatório.

Então o pequeno reservatório tem largura de 6,5m, profundidade de 0,43m ecomprimento L/2 e declividade recomendada por Peterka de S=0,0018m/m.

Quinto passo: Elementos de concreto na rampa dentadaAltura critica= 1,06mO número de fileiras mínimo de dentes de concreto=4.Altura do dente H =0,80 x dc= 0,8 x 1,06= 0,85mAltura da parede lateral = 3 x H= 3 x 0,85= 2,54mDistancia entre os dentes na rampa= 2xH= 2 x 0,85= 1,70mEspaçamento horizontal entre os dentes de concreto= 1,5x H=1,5 x 0,85=1,27m




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108.4 Bibliografia e livros consultados-CETESB- Drenagem Urbana- Manual de projeto. 3ª Ed. 1986, 452páginas.-DAEE (DEPARTAMENTO DE AGUAS E ENERGIA ELETRICA DO ESTADO DESAO PAULO). Guia prático para projetos de pequenas obras hidráulicas, 2005,124páginas.-FHWA- Hydraulic Design of energy dissipators for culverts and channels, July, 2006.-LENCASTRE, ARMANDO. Hidráulica geral. Edição Luso-Brasileira, 1983, 653páginas.-MAYS, LARRY W. Hydraulic design handbook. John Wiley& Sons, 2001, 761páginas.-MAYS, LARRY W. Stormwater collection systems design handbook- Handbook.McGraw-Hill, 2001.-MAYS, LARRY W. Water Resources Engineering. John Wiley& Sons, 2001, 761páginas.-PETERKA, A. J. Hydraulic design of stilling basins and energy. Havaii, 2005. USDepartment of the Interior-Bureau of Reclamation. ISBN 1-4102-2341-8. Nota: é umareimpressão do original.-PMSP (PREFEITURA MUNICIPAL DE SÃO PAULO). Diretrizes básicas paraprojetos de drenagem urbana no municipio de São Paulo, 1998, 279 páginas, elaboradopela Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica (FCTH) coordenado por Carlos LhoretRamos, Mário T. L. de Barros e José Carlos F. Palos.-SUBRAMANYA, KK. Flow in openlchannels. Tata McGraw-Hill, New Delhi, 3ª ed,2009, 548 páginas ISBN (13) 978-0-07-06966-3-TAMADA, KIKUO. Dissipador de energia na engenharia hidráulica. EPUSP, 70páginas, 1994, Notas de aula, PHD-727.


Curso de Manejo de águas pluviaisCapitulo 144- Dissipador SAF

Engenheiro Plínio Tomaz 26 de dezembro de 2012 [email protected]

71-1

Capítulo 144Dissipador SAF




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Capítulo 144-Bacia de dissipação tipo SAF (Saint Anthony Falls)

144.1 Introdução.A bacia de dissipação Tipo SAF conforme Figura (144.1) baseia-se nos modelos da

USBR e de pesquisas feitas em St Anthony Falls Hydraulic Laboratory da Universidade deMinnesota. O número de Froude varia de 1,7 a 17 na entrada da bacia de dissipaçãoconforme Mays, 2001. O comprimento da bacia de dissipação Tipo SAF é 80% da bacia dedissipação Tipo I do USBR, possibilitando assim uma economia de espaço.

Vide Figuras (144.1) e (144.2).

Figura 144.1- Bacia de dissipação SAF (Saint Anthony Falls) conforme FHWA, 2006




71-3

Figura 144.2- SAF- Saint Anthony Falls

Para pequenas estruturas é muito usado o dissipador denominado SAF sendo recomentadopara número de Froude entre 1,7 a 17.




71-4

144.2 Recomendações de Blaisdel para dimensionamento do SAFBlaisdel fez um sumário das seguintes recomendações para o SAF.

1. O comprimento LB é dado pela equação:LB= 4,5 y2/ F1

0,76

2. A altura dos blocos na rampa e nos blocos do dissipador é y1 e a largura eespaçamento entre eles é aproximamente 0,75 y1.

3. A distância entre os blocos que estão no piso até os blocos que estão na rampa éde LB/3.

4. Nenhum bloco pode ser colocado perto da parede menos que 3y1/85. Os bolos no piso devem ser colocados a jusante das aberturas entre os blocos

que estão na rampa.6. Os blocos nos piso devem ocupar entre 40% a 55% da largura da bacia de

dissipação.

7. As larguras e os espaçamentos entre os blocos no piso para baciasdivergentes devem ser aumentados.

8. A altura do final da bacia é dada pela equação:c=0,007.y2 sendo y2 a sequência teoria correspondente a y1.

9. A altura do tailwater acima do piso da bacia de dissipação é dada pelaequação:y2´= (1,10-F1

2/120)y2 para F1= 1,7 a 5,5y2´= 0,85 y2 para F1= 5,5 a 11y2´= (1,00-F1

2/800)y2 para F1= 11 a 17

10. A altura da parede lateral deve estar acima do máximo tailwater e é dado pelaequação Z=y2/311. A abertura dos muros de ala devem ser igual a altura da parede lateral dodissipador. O topo do muro de ala deve ter declividade 1:1.

12. Os muros de ala vem ser colocados a um ângulo de 45º do centro da linha13. As paredes laterais do dissipador devem ser paralelas ou podem serdivergentes.14. No final do dissipador fazer um cutoff conforme desenho da Figura (71.10)

15. O efeito de entrada de ar deve ser desprezado neste tipo de projeto.




71-5

144.3 Bibliografia e livros consultados-BRITO, ROMUALDO JOSÉ ROMÃO. Análise da aeração em escoamentos de altasvelocidades em calhas de vertedores. Mestrado, na Universidade de São Paulo –Escola deEngenharia de São Carlos, 2011, 91 páginas-BUREAU OF RECLAMATION. Air-water flow in Hydraulic structures. Denver, dezembro de1980.-CHANSON, HUBERT. The Hydraulics of open channel flow: an introduction. 2° ed.ISBN 978-0-=7506-5978-9. Editora Elsevier, Australia,585páginas, ano 2010.-CHANSON, HUBERT. The Hydraulics of stepped chuttes and spillwaus.ISBN 90 5809 352 2.Editora Balkema, Netherlands,384páginas, ano 2002.-CHAUDHRY, M. HANIFF. Open channels flow. Prentice Hall, 1993-CHOW, VEN TE. Open channel hydraulics. McGraw-Hill,1985 21ª edição com direitosválidos desde 1959. 680 páginas, ISBN 0-07-Y85906-X.-DAEE (DEPARTAMENTO DE AGUAS E ENERGIA ELETRICA DO ESTADO DE SAOPAULO). Guia prático para projetos de pequenas obras hidráulicas, 2005,124 páginas.-GUPTA, RAM S. Hydrology and Hydraulic Systems. 3a ed, Usa, 2008, 896 páginas, ISBN1-57766-455-8.-KHATSURIA. R. M. Hydraulics of spillways and energy dissipators. Editora Marcel Dekker, NewYork, 2005, 649 páginas.-PERUGINELLI, ALESSANDRO e PAGLIARA, STEFANO. Energy dissipation comparisonamong stepped channel, drop and ramp structures. in Hydraulics os Stepped Spillways deMinor e Hager, 2000, ISBN 905809135X. Editora Balkema, Netherlands.-PETERKA, A. J. Hydraulic design of stilling basins and energy. Havaii, 2005. US Department ofthe Interior-Bureau of Reclamation. ISBN 1-4102-2341-8. Nota: é uma reimpressão do original.


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