Linha d'água em Canais Retangulares - Cálculo de Escoamento Gradualmente Variável e Ressalto Hidráulico

I 0 I Ic I Ic I 0 H3 Ressalto Hidráulico H2 S2 M3 Ressalto Hidráulico 102 Supondo que a situação do problema anterior corresponda a um canal retangular com base de 600 m e rugosidade de 0020 transportando uma vazão de 120 m³s calcule a linha dágua correspondente ao primeiro trecho de escoamento gradualmente variado do canal sabendo que a profundidade inicial sob a comporta é de 050 m e que a profundidade final a jusante é de 300 m y m A m² Rh m U ms E m Rhm m Um m J mm Dx m 05 300 043 4000 8205 059 3000 07275 8338 1 600 075 2000 2139 088 1667 01318 8217 15 900 100 1333 1056 110 1167 00480 7208 2 1200 120 1000 710 128 900 00233 5751 25 1500 136 800 576 143 734 00134 3657 3 1800 150 667 527 L 332 A By U QA Rh AB 2y E y U²2g J n² U² Rh43 Δx E₂ E₁ I J I 0001 mm M3 Ressalto Hidráulico yi yf y m A m² Rh m U ms E m Rhm m Um ms J mm Δx m 02 1 019 12 754 024 975 01632 27 032 16 028 75 319 034 625 00421 35 048 24 04 5 175 044 45 00155 23 06 3 048 4 142 L 85 A By Rh AB 2y U QA E y U²2g J n² U² Rh43 Δx E₂ E₁ I J 104 Um canal retangular largo com rugosidade de 0013 transporta uma vazão de 2 m³s Trace o perfil do NA ao longo de uma transição entre uma declividade de 0001 mm a montante até a declividade de 0009 mm a jusante Ret largo B y A By P B 2y B Rh AP y M 0013 q 2 m³sm U QA QB y qy yc ³ q² g ³ 2² 981 yc 074 m Q 1M A Rh23 I 1M By y23 I q 1M y53 I 2 10013 y53 I I₁ 0001 mm y₁ 089 m yc subcrítico I₂ 0009 mm y₂ 046 m yc Supercrítico y m Rh m U ms E m Rhm m Um ms J mm Δx m 089 089 225 115 086 235 00011 300 082 082 244 112 078 257 00016 17 074 074 27 111 L 317 y m Rh m U ms E m Rhm m Um ms J mm Δx m 074 074 27 111 067 302 00026 9 06 06 333 117 053 384 00058 78 046 046 435 142 L 87 Rh y U qy E y U²2g J n² U² Rh43 Δx E₂ E₁ I J 105 Uma comporta descarrega uma vazão de 5 m³sm em um canal retangular largo com rugosidade de 0013 e declividade nula Sabendo que a profundidade do fluxo mínima é de 030 m determine a distância da ocorrência da profundidade de 100 m q 5 m³smm ret largo Rhy n0013 I 0 yi 030 m yf 100 m yc ³ q² g ³ 5² 981 yc 137 m y m Rh m U ms E m Rhm m Um ms J mm x m 03 03 1667 1446 04 1334 0102 87 05 05 10 56 06 857 00245 94 07 07 714 33 085 607 00077 134 10 1 5 227 L 315 Rh y U qy E y U²2g J n² U² Rh ⁴₃ x E₂ E₁I J y m Rh m U ms E m Rhm m Um m J mm Dx m 03 030 1667 1446 035 1458 01457 4182 04 040 1250 836 045 1125 00620 4461 05 050 1000 560 055 917 00315 4625 06 060 833 414 065 774 00180 4669 07 070 714 330 075 670 00111 4581 08 080 625 279 085 590 00073 4346 09 090 556 247 095 528 00050 3946 1 100 500 227 L 30809 Rh y U qy E y U²2g J n² U² Rh ⁴₃ x E₂ E₁I J 106 alternativo Seja um canal retangular com as seguintes características B 4 m y1 yn I 00009 mm n 0015 pelo qual escoa a vazão de 20 m³s de água Sabendose que no final desse canal existe uma queda livre pedese a Determinar a curva de escoamento gradualmente variado formada b Determinar a profundidade na metade do comprimento da curva I Ic M2 a y m A m² Rh m U ms E m Rhm m Um ms J mm x m L m 237 948 108 211 26 104 231 00011 1400 0 20 80 10 25 232 096 272 00018 200 1400 17 68 092 294 214 087 33 0003 43 1600 137 548 081 365 205 1643 A By Rh AB 2y U QA E y U²2g J n² U² Rh ⁴₃ x E₂ E₁I J L2 16432 8215 m 2 2371400 0 2 ym1400 8215 ym 215 m 1010 Um reservatório abastece um canal de concreto com rugosidade 0015 com 15 m de largura e 1 km de extensão implantado entre as cotas 82300 e 81750 m Calcule a vazão que passa pelo canal sabendo que o NA no reservatório situase na cota 82350 m Considere desprezíveis as perdas de carga na saída do reservatório Ce0 M0015 B15m L1km Ce0 Ci8230m Cf81750m NA82350m Hr NA Ci 82350 8230 Hr 050m Hr 3 Ce 2 yc 050 3 0 2 yc yc 033m yc cuberootQc2 g B2 033 cuberootQc2 981 x 152 Qc 891 m3s Qc 1 n A R23 squarerootIc 891 1 0015 x 15 x 033 x 15 x 033 15 2 x 033 23 x squarerootIc Ic 00034 mm I Ci Cf L 8230 81750 1000 I 00055 mm I Ic Super crítico Q 1 n B ym B ym B 2 ym 23 squarerootI 891 1 0015 x 15 x ym x 15 x ym 15 2 ym 23 x squareroot00055 ym 028m y m 033 03 028 A m² 495 45 42 Rh m 032 029 027 U ms 18 198 212 E m 0495 05 0509 Rhm m 031 028 Um ms 189 205 J mm 00038 00052 Δx m 3 30 A By U QA Jh n2 U2 Rh43 Rh AB 2y E y U²2g Δx E2 E1 I J L 33 m