Dimensionamento de Canais Livres: Equação de Manning e Elementos Geométricos

Condutos Livres Dimensionamento Equação de Manning V 1 n x Rh 2 3 x I 1 2 Elementos geométricos da seção de uma canal Yn profundidade de escoamento A área molhada PM perímetro molhado Rh raio hidráulico I declividade de fundo e Z talude Rh A 𝑃𝑀 Canais Livres Dimensionamento Q Yn x b Yn x Z x 1 n x Yn x b Yn x Z b2 x Yn 1Z2 2 3 x I 1 2 QUADRO 151 Taludes usuais dos canais Natureza das paredes Canais em terra em geral sem revestimento Saibro terra porosa Cascalho roliço Terra compacta sem revestimento Terra muito compacta paredes rochosas Rochas estratificadas alvenaria de pedra bruta Rochas compactas alvenaria acabada concreto tg α 125 a 15 12 1175 115 1125 105 10 α 2148 a 1119 2634 2945 3341 3840 6326 90 15101 Limite inferior Estabelecido para evitar a deposição de matérias em suspensão Águas com suspensões finas Águas carregando areias finas Águas de esgoto Águas pluviais 15102 Limite superior Fixado de modo a impedir a erosão das paredes Velocidade média limite inferior ms 030 045 060 075 Velocidade média limite superior ms 030 040 080 200 250 400 450 1511 VELOCIDADES PRÁTICAS VALORES MAIS COMUNS em ms Canais de navegação sem revestimento até 05 Canais industriais sem revestimento 04 a 08 Canais industriais com revestimento 06 a 13 Aquedutos de água potável Coletores e emissários de esgoto 05 a 15 1512 DECLIVIDADES LIMITE A velocidade é função da declividade em consequência dos limites estabelecidos para a velocidade decorrem limites para a declividade Os valores em mm apresentados a seguir são apenas indicativos até 000025 00004 a 0005 00006 a 00008 00002 a 00005 000015 a 0001 QUADRO 162 Valores n da fórmula de Manning De Hidráulica VolI Prof Alfredo Bandini Nº Natureza das paredes 1 Canais de chapas com rebites embutidos juntas perfeitas e águas limpas Tubos de cimento e de fundição em perfeitas condições 0011 2 Canais de cimento muito liso de dimensões limitadas de madeira aplainada e lixada em ambos os casos tubos de função retangulares compridos e curvas de grande raio e água limpa Tubos de fundição usados 0012 3 Canais com reboco de cimento liso porém com curvas de raio limitado e águas não completamente limpas construídos com madeira lisa mas com curvas de raio moderado 0013 4 Canais com paredes de cimento não completamente liso de madeira como o nº 2 porém com traçado tortuoso e curvas de pequeno raio e juntas imperfeitas 0014 5 Canais com paredes de cimento não completamente lisas com curvas estreitas e águas com detritos construídos de madeira não aplainada 0015 6 Canais com reboco de cimento não aplainado e pequenos depósitos no fundo revestidos por madeira não aplainada de alvenaria construída com esmero de terra sem vegetação 0016 7 Canais com reboco de cimento incompleto juntas irregulares andamento tortuoso e depósitos no fundo de alvenaria revestindo taludes não bem perfurados 0017 8 Canais com reboco de cimento rugoso depósito no fundo musgo nas paredes e traçado tortuoso 0018 9 Canais de alvenaria em más condições de manutenção e fundo com barro ou de alvenaria de pedregulhos de terra bem construídos sem vegetação e com curvas de grande raio 0020 10 Canais de chapas rebatidas e juntas irregulares de terra bem construídos com pequenos depósitos no fundo e vegetação rasteira nos taludes 0022 Canais de terra com vegetação rasteira no fundo e nos taludes 0025 Canais de terra com vegetação normal fundo com cascalhos ou irregular por causa de erosões revestidos com pedregulhos e vegetação 0030 12 Ássecos naturais cobertos de cascalhos e vegetação 0035 13 Ássecos naturais andamento tortuoso 0040 Tabela 32 Valores máximos recomendáveis para velocidade média no canal Material das paredes Valores do Coeficiente de Manning Lencastre e Chow Inclinação estável de taludes BORDA LIVRE m VAZÃO m³s Exercício Dimensionar a seção de um canal trapezoidal para transportar a vazão de 900 m3h para uma declividade de fundo de 03 O solo é argiloso Z 15 e n 0020 e velocidade máxima de escomento de 08 ms