Identificação das Curvas de Remanso e Análise de Barragem em Rio

Identificação das Curvas de Remanso Aplicação Numérica Uma barragem será construída em rio com 3 trechos com declividades diferentes conforme o esquema Um vertedor de soleira normal para escoar a água nos períodos de cheia com perfil Creager e a dissipação de energia será feita em uma bacia horizontal por ressalto hidráulico em concreto Esboçar a linha dágua identificando as curvas de remanso Dados Profundidade de escoamento no pé do vertedor 15m Rio Seção transversal aproximadamente retangular de base 80 m n0028 Q cheia 100 m3s y₁ 33m y₂ 25m Escoamento Fluvial Canal declividade Moderada Curvas M y₁ 33m y₂ 25m Escoamento Fluvial Canal declividade Moderada Curvas M Calcular até que distância o rio sofre interferência do NA na cota 1120m Adotar a variação de profundidade para cálculo 25cm 𝑽𝟏 𝟐 𝟐𝒈 𝑽𝟎 𝟐 𝟐𝒈 Y𝟎 Y𝟏 Z𝟎 Z𝟏 ΔHJ Δx PHR Cálculo da Curva de Remanso Considerando duas seções 0 e 1 com distância Δx tal que seja possível considerar a linha de energia com variação linear LE Δx 𝒙 𝑯𝒆𝟎 𝑯𝒆𝟏 𝒊 𝑱 𝑽𝟏 𝟐 𝟐𝒈 𝑽𝟎 𝟐 𝟐𝒈 Y𝟎 50 Y𝟏Y𝟎Δy ΔHJ Δx Δx 𝒙 𝑯𝒆𝟎 𝑯𝒆𝟏 𝒊 𝑱 Considerando um trecho relativamente curto entre duas seções So e S1 S1 é escolhida a partir de uma variação da profundidade ΔY em que seja possível considerar a linha de energia com variação linear ou seja que JΔH Δx ΔY deverá ser indicado para a resolução dos exercícios A Linha de Energia pode ser considerada linear A distância Δx entre duas seções será calculada a partir da aplicação do STEP METHOD 40 y S P Rh He J Jm Dx Soma Um clube particular situase às márgens de um rio cuja seção é aproximadamente retangular com 58 m de largura Uma pequena barragem para abastecimento foi construída 3 Km a jusante do terreno do clube O proprietário alegando que após a construção da barragem o clube passou a ser invadido pelas águas no período de chuvas procurou a Prefeitura Municipal que contratou você para verificar se realmente a barragem está provocando as inundações As profundidades abaixo foram as maiores observadas na época das chuvas Dados Coeficiente de rugosidade de Manning 0028 Declividade do fundo do canal 12 mKm Vazão de cheia para Tr500 anos 420 m3s Adotar Δy 025m 5om Clube 30Km O primeiro passo é identificar o tipo de canal ou seja o tipo de escoamento natural do canal Para tanto vamos calcular as profundidades uniforme e crítica para a vazão de interesse Conhecidos Seção retangular com 58m de largura Coeficiente de rugosidade de Manning 0028 Declividade do fundo do canal 12 mKm Vazão de interesse cheia para Tr500 anos 420 m3s Com a equação de Chézy calculase Yu 𝑄 1 𝜂 𝑆𝑅𝐻 Τ 2 3 ⅈ No nosso caso Yu 30m Pela equação do escoamento crítico para a vazão de interesse calculase o Yc 𝑄2𝑙 𝑔𝑠3 1 Para seção retangular 𝑦𝐶 3 𝑄2 𝑔𝐵2 𝑦𝐶 175m Comparando o Yu 30m Yc 175m concluise que o escoamento natural do canal é fluvial Canal com declividade fraca ou moderada Curvas de remanso M Observando o croquis a linha dágua alterada pela construção do barramento está acima da profundidade Yu Portanto a curva de remanso é M1 50 Yu30 Yc175 M1 Observando o croquis a curva de remanso deve ser calculada a partir da interferência que é o barramento A seção inicial de cálculo será com 50m Como neste caso é necessário saber se a linha dágua invade o terreno do clube que está a 3 km de distância do barramento devese ir calculando a curva de remanso e observando as distâncias calculadas Y0 Será aplicado o Step Method em pequenos trechos definidos pela variação de profundidade adotada As equações necessárias para calcular o Δx em cada step são 𝐻𝑒 𝑦 𝑄2 2𝑔𝑆2 𝐽 𝑄2𝜂2 𝑆2𝑅𝐻 4 3 𝒙 𝑯𝒆𝟎 𝑯𝒆𝟏 𝒊 𝑱 ҧ𝐽 𝐽0 𝐽1 2 Declividade média da linha de energia no trecho entre as duas seções consideradas Calculando seções definidas pela variação de y 025m chegase aos valores tabelados a seguir Concluise que o clube está realmente sendo inundado pela nova linha dágua pois localizase 3 000 m a montante do barramento e o escoamento só volta a ser uniforme com aproximadamente 4 km de distância Y m S m2 P m Rh m He m J mm Jm mm Δx m Δx m 500 29000 6800 426 511 0000238 475 27550 6750 408 487 0000279 0000259 253 253 450 26100 6700 390 463 0000331 0000305 264 518 425 24650 6650 371 440 0000397 0000364 280 798 400 23200 6600 352 417 0000481 0000439 303 1101 375 21750 6550 332 394 000059 0000536 342 1443 350 20300 6500 312 372 0000735 0000663 413 1856 325 18850 6450 292 350 0000932 0000834 587 2443 300 17400 6400 272 330 0001204 0001068 1561 4005