Exercícios Resolvidos Hidráulica - Cálculo de Vazão em Canais

91 Calcular a capacidade de vazão do canal do exemplo 72 supondo uma declividade longitudinal de 01 e revestimento de gabiões b 4 m 2 m 4 1 A 24 m² I 01 Rh 117 m gabiões gabiões m 0030 Q 1m A Rh23 I 10030 x 24 x 11723 0001 Q 281 m³s 92 Um canal retangular com largura da base de 6 m declividade de 002 mm revestido em concreto liso transporta 30 m³s Qual a profundidade normal do fluxo Qual o regime de escoamento B 6 m I 002 mm Q 30 m³s Conc Liso m 0015 A B y 6 y P B 2 y 6 2 y Q 1µ A Rh23 I 30 10015 x 6 ym x 6 ym6 2 ym23 002 ym 075 m y Q 01 119 02 371 03 714 04 1130 05 1608 06 2138 07 2714 08 3331 09 3984 1 4670 11 5384 12 6125 13 6890 14 7678 y Q 07 2714 071 2774 072 2835 073 2895 074 2957 075 3018 076 3080 077 3142 078 3205 079 3268 08 3331 93 Calcule a declividade de um canal trapezoidal gramado com base de 10 m e taludes 3H1V transportando 10 m³s com uma profundidade de 075 m Q 10 m³s gramado m 0035 y 075 m b 10 A b 2y y 10 3 x 075 075 A 919 m² P b 2y 1 z² 10 2 x 075 1 3² P 1474 m Q 1µ A Rh23 I 10035 x 919 x 919147423 I 10 I 000272 mm Trecho Ai m2 P m 7 3 2 10 5 7232762 2 2 366 2 2 311112 2 44 255 22 2117 3 3193 3 1 3 9 2 13 5 9232949 A227 m2 P8181m 1 2 3 4 5 Q 1 n A R h 2 3 I Q 1 0040 227 227 8181 2 300003 Q194m 3 s 95 Dado o canal de drenagem da figura com seção composta em concreto e revestimento vegetal implantado com declividade longitudinal de 008 pedese a calcular sua capacidade máxima de vazão em escoamento uniforme b definir quais seriam as alternativas possíveis para aumentarse a capacidade de vazão do canal mantendose a mesma largura superficial e a mesma profundidade de escavação Trecho Ai m2 P m 2 3 7 2 21 27 23 21523 A93 m2 P34 17 m 1 2 a 8 8 28 2 72 25 4 22 218 94 P n 3 2 00602 00348 00950 n Pini 3 2 P 2 3 00950 34 17 2 3 n00195 Q1 n A Rh 2 3I 1 00195 93 93 3417 2 30000 8259m 3s b 1ª Alternativa alterar o revestimento 2ª Alternativa alterar a seção mantendo a largura e a profundidade 96 Qual o revestimento que poderia ser adotado em uma canaleta rodoviária triangular com taludes 1V2H e altura máxima de 20 cm implantada com uma declividade longitudinal de 3 para transportar uma vazão de 90 ls y20cm Q90 ls I3 B2 x y2 x 2 x 02 B08 m ABy208 x 022 A008 m2 P2 x sqrtB22 y2 2 x sqrt0822 022 P089 m Q1u x A x R23 x sqrtI 90 x 103 1u x 00808923 x sqrt003 u0031 gabiões 97 Dimensionar uma galeria circular em concreto para uma vazão de 07 m3s sendo a declividade longitudinal de 002 mm A galeria deve funcionar com um tirante máximo de 80 do diâmetro e velocidade máxima de 45 ms Galeria Circular u0013 Q07 m3s I002 mm yD80 Umax45 ms yD080 tabela QxQp098 Qp07098071 m3s Qp01u x pi x D83 x sqrtI 071010013 x pi x D83 x sqrt002 D055 m Vamos Adotar D060 m Qp010013 x π x 06083 x 002 Qp088 m³s QxQp07088 QxQp080 tabela yD068 UxUp112 y068 x D068 x 060 y041 m Up04μ x D23 I040013 x 06023 002 Up310 ms Ux112 Up112 x 310 Ux347 ms Umáx ok 98 Sabendose que o canal fluvial descrito esquematicamente na figura onde as cotas estão expressas em metros apresenta uma declividade de 0002 mm pedese a calcular a máxima vazão transportada estimandose o valor da rugosidade equivalente pelo processo do U S Corps of Engineers b calcular os coeficientes de Coriolis e Boussinesq adotandose o processo de subdivisão da seção Trecho Am² Pm M Am 1 10 x 52 25 10²5² 1118 0035 0875 2 15 x 5 75 15 0025 1875 3 5102 x 5 375 5²5² 707 0030 1125 4 20 x 10 200 20 0040 8 5 5102 x 5 375 5²5² 707 0030 1125 6 10 x 5 50 10 0025 125 7 5 x 52 125 5²5² 707 0035 0438 A4375 m² P7739 m 14688 M AimiA 146884375 M0034 Trecho A m² P m n K K³A² K²A 1 25 1118 0035 122140 2915370 59673 2 75 15 0025 877210 120001920 1025997 3 375 707 003 380180 39075565 385432 4 200 20 004 2320790 312498216 2693033 5 375 707 003 380180 39075565 385432 6 50 10 0025 584800 79998544 683982 7 125 707 0035 52220 911361 21815 Σ 4375 7739 4717520 594476541 5255364 K A53 mP23 α Σ Ai² Σ Ki³ Σ Ki53 Ai² 4375² 4717520³ 594476541 α 108 β Σ Ai Σ Ki² Σ Ki² Ai 4375 4717520² 5255364 β 103 Cálculo da Vazão pelo n equivalente Cálculo da Vazão pelo Fator de Condução Q K I47175200002 Q2109m3 s Q1 n A Rh 2 3 I 1 0034 4375 4375 7739 2 30002 Q1826m3 s n0029 Uma manilha de concreto é assentada com uma declividade de 02 mkm e deve escoar a vazão de 2365 m³h com um tirante máximo de 075D Pedese determinar o diâmetro mínimo que pode ser utilizado Concreto condições regulares m 0017 A 015 00752 050 015 015 0452 A 0114 m² P 015² 0075² 050 015² 045² P 1142 m Q 1m A Rh23 I Q 10017 0114 0114 114243 0008 Q 0129 m³s b 3 m Q AU 30 A 060 A 5 m² A b 2y y 3 2 y y 5 y 10 25 y 10 m P b 2y 1 z² 3 2 10 1 2² P 747 m Q 1m A Rh43 I 30 10018 50 5074723 I I 000020 mm yD 075 QxQp 090 Qp Qx090 0657090 073 m³s Qp 01m πD83 I 073 010013 π D83 00002 D 133 m 1330 mm Adotar D 1500 mm 150 m Qp 010013 π 1583 00002 Qp 101 m³s QxQp 0657101 065 yD 059 UxUp 107 y 059 D 059 150 y 089 m Up 04m D23 I 040013 1523 00002 Up 057 ms Ux 107 Up 107 057 Ux 061 ms Seja um canal conforme apresentado na figura a seguir onde y1 610 m y2 152 m b1 1220 m b2 3050 m n1 0020 n2 0040 z1 1 z2 2 I 00001 mm Pedese calcular a vazão transportada considerando a Cálculo do n equivalente pelo método do perímetro b Cálculo do n equivalente pelo método da área c Cálculo pelo método da condutância y1 b2 b2 b1 y2 z1 z2 1 1 Trecho A m² P m n An Pn32 K K3A2 K2A 1 231 340 004 0092 00272 45 16681 863 2 4636 305 004 1854 02440 1532 1673596 50639 3 2788 863 002 0558 00244 3047 36388022 332957 4 92964 122 002 1859 00345 17999 674737360 3484936 5 2788 863 002 0558 00244 3047 36388022 332957 6 4636 305 004 1854 02440 1532 1673596 50639 7 231 340 004 0092 00272 45 16681 863 24606 9725 6868 0626 27246 750893959 4253852 I 00001 mm y1 b2 b2 b1 y2 z1 z2 1 1 Métrodo n Q m³s Área 0028 1637 Perímetro 0035 1321 Condut 2725 Q 1 n A Rh 2 3 I 0017 K A 5 3 n P 2 3 Q K I