Lista de Hidráulica Resolvida 22 Exercicios

Universidade Anhembi Morumbi\nCAMPUS VILA OLÍMPIA\nLAUREATE INTERNATIONAL UNIVERSITIES\nFACULDADE DE ENGENHARIA\nLEONARDO DUARTE - RA: 20639957\nBOOK\nSão Paulo 2017 Aplicação numérica\n3 - Num canal de seção transversal retangular, de largura 100 m, declividade 1:10.000, coeficiente da fórmula de Bazin igual a 0.30, a profundidade é y = 2.0 m. Sabendo que o regime de escoamento é uniforme, calcular o vazão de escoamento.\nResposta: Q = 198.17 m³/s.\n\n i: 1/1000\ny: 0,30\ny: 2 m\n\nA = AREA = 200 m × 9 m = 109\nC = 87\n R = 7,51 m\n\nQ = 200.71,51 √(V,92)\n = 198.17 m³/s Aplicação numérica\n4 - Determine a altura da lâmina d'água de um canal trapezoidal de 300 m de comprimento, rugosidade de Manning de 0.003 (simulado que estão em escoamento uniforme. A vazão transportada é 10 m³/s.\n\nResposta: y = 1.45 m\n\nS = (s + (s+y))/2, y = (10 + 2y)/2 = (s+y)/2\nX = √(y² + y²) = s + y√2\nPm = s + x = (s+y) + √(y²) = s + y√2\n\n10 = 1/(0.003)\n0,95 = [(s+y)√(y)/(0.001)]\nResposta: y = 0.37 Aplicação numérica\n\n5 - Um córrego sera canalizado com esgoto trapezoidal, conforme o esquema. O canal será exceto em forma do esgoto fragmentar e deverá ficar sem revestimento – coeficiente de Manning n = 0,022. P.e.\nDeterminar a cota de terreno marginal, considerando um bordo lido de 30 cm. \nVerificar se a água correte se o canal for revestido com areia do tipo – coeficiente de Bazin = 0,16.\n\nA vazão de projeto é de 170 m³/s e a declividade do fundo do canal será 4,4 m/km.\n\nResposta: y = 205,55 m y = 4,36 m (verificar se está resposta está correta)\n\nη = 0,032\nQ = 170 m³/s\nbordo = 30 cm\ni = 1,4/100\nδ = 0,16\n\nA = ((1 + 1 + 3) y) y\n\nA = ((2 + 3) y) y\n\nX = (√(1,5)² + (1)²)\nX = √(2,25) y²\nX = √3,25 y²\n\n170 = (1,5 y + 1 y) (1 + y) (2 + √3,25)\n83,01 = (1.5 y + 1 y) / 5\n5,25 = 5,25 / 0,000\n\nc = 87\nl + 0,16\n\n(1,5 y + 1 y)\n(1 + 2 y√3,25)\nY = 3,76 m\nQ = A √(R H i)\n170 = (1,5 y + 1 y) y.78,75 / 100\n Aplicação numérica\n\n6 - Um curso d’água será canalizado com uma seção trapezoidal conforme o esquema aberto, o as seguintes características:\nB = 5 m\nColetivo de lâmina de Bazin = 1,4\nDeclividade do fundo = 0,002\nPredicado de fundo = 0,006 m\n\nA extremidade está sendo considerada a profundidade do escoamento y = 1,8 m. A vazão do canal considerando a vazão de 187 m³/s; considerando o coeficiente de Manning = 0,03.\n\nResposta: Q = 104,1 m³/s y = 2,79 m\n\nA = (15 + 15 + 2,47)L₈ = 31,86 m\nX = √2,74 + 2,8 = 3,94\nPm = 15 + 2,2 √3,24 = 21,48\nBh = 1,86 / 21,48\nC = 87 = 42,00 m\n\nX = √(y² + 4,5y²)\nX = y√2,5\nA = ((15 + 15 + 5 y + 5 y) / 2)\nPm = 15 + 2 (y√2,5)\n\nAH = (15 + 4,5 y) y\nQ = A C √(R H i)\nQ = A . C . √(V)\nQ = 31,86.12,00(1,48.0,004)\nQ = 103,1 m³/s\nY = 1,08 m\n Aplicação numérica\n\n1 - Um canal de drenagem de seção trapezoidal, da laterais inclinados de 45° e de declividade de 40 cm/km, foi dimensionado para uma Q = 4,1 m³/s, tendo-se chegado às dimensões da figura. Nestes condições, pede-se:\nA rugosidade de Manning n.\nB) Verificar se a canal seria de mínimo custo caso o nível d’água atingisse o limite de transbordamento.\n\nResposta: n=0,020 b) Sim, seria do mínimo custo.\n\nA = (6,60 + 4,66 + 15 + 1,5)L₁,5 = 4,7 m²\nPm = 5,9\n\nAH = A / Pm = 4,74 / 5,9 = 0,80\n\nS = y² / (2√4 + cotg² 45°) – cotg 45°√y² / (2√1 - 1) = y(2√2 - 1) = 2y(2/√2 - 1)\n\nAH = A / Pm = y / 2\n\n1,5 + 0,5 borda = 2 m\nS = (2²) (2√2 - 1) = 7,31\nD = 2.2(2√2 - 1) = 7,31\n Aplicação numérica\n2 - Um canal com seção trapezoidal deverá ser construído com rugosidade n = 0,025 e alturas mínimas de dedevido 80 cm. Determine a seção ideal, ou de resposta: y=2,82m e B=1,80m\nS= y^2 (1 + cotg^2 - cotg 6.2)\ny(2)(1 - 2)\ny^2(2)(5 - 2)\n8 = y^2(2√5 - 2).√5(2)\\ \ \ %\n0,025\ny^2(2√5 - 2)\n\\ \ \ %\n3/5 %\\ \ \ %\n[0.8/1000]\nCal. 24.7 = y: y = 2,82 m\nB:\n2y(√(1+cotg^2 - cotg 2)\n2(2,82)(1+2^2 - 2) = 4,33 m Aplicação numérica\n3 - Um canal trapezoidal de declividade t = 0,0003 nm, foi projetado para transportar nas condições de mínimo pente molhado, água a 8,5 m³/s, velocidade média 0,8 m, inclinado de taludes 12H: 1V e coeficiente de rugosidade de Manning 0,025. Determine a largura de fundo e a altura da água.\nResposta: B=3,06m; y=2,47m\ncotg^-1(2) = 63,94\ncotg(1) = 1\nTg(63,94) = 0,5\nS: y^2(2)(1 + cotg^2 - cotg 2)\ny²(2(1 + 0.5^2 - 0.5)\n y² = 1,736\nP: 2y(√(1 + cotg^2 - α - cotg α) =\n2y(1(√(2√1.736)/(2 - 0.5)))\ny = 2,976 m\n8,5 = 1/0,025 \n= y²/(1.736)(y^2/2)(y^2/2)\n y = 2,976 m\nB = 3,06 m Aplicação numérica\n4 - Um curso d'água será canalizado com uma seção trapezoidal conforme a esquerda abaixo, deve ser projetada para escoar o vazão de 22 m³/s, correspondente a um período de rugosidade de Manning t = 0,0003, e taludes revestidos em argamassa (coeficiente de rugosidade de Manning = 0,030), e taludes revestidos em argamassa (coeficiente de rugosidade de Manning = 0,000)\nDeve-se determinar:\nA cota do terreno marginal, considerando um bordo livre de segurança de 0,35 m\nRelacionamento:\nA cota marginal: 80 + 9,71 + 0,35 = 83,06 m\nResposta: Cota marginal: 82,85 m; y = 4,72 m; B = 1,79 m 1 - Dimensionar uma galeria circular e tubos pré-moldados de concreto (n=0,012) para uma vazão de 120 l/s, implantada com declividade de 1,5%, sendo que a linha d'água deverá ser limitada a 80% do diâmetro e a velocidade máxima do escoamento 6,5 m/s.\n\nResposta: D = 0,70 m\n\nm = Q.n\n \nms = [12,0012]\n\t [1]\n [60]\n\nm = 0,448\n\nD = 0,148\nD = 0,700 m\n0,640\n\n2 - Uma galeria de águas pluviais de 1,10 m de diâmetro, coeficiente de rugosidade de Manning n = 0,013 e velocidade de fundo 0,002 mm, transporta em regime permanente e uniforme uma vazão de 1,10 m³/s. Determinar a altura d'água e a velocidade média do escoamento.\n\nResposta: y = 0,74 m; V = 1,61 m/s\n\nm = [1,0,0023] \n [0,002]\n = m0,652\n\nD = M\nKA\n0,67\nD = 0,973\n \nK1: y\nD = 0,737w\n\t 10