Dimensionamento de Canais: Velocidade e Fórmulas Práticas

CANAIS continuação 1 Velocidade em canais 11 Distrubuição da velocidade em canais a Vertical A resistência oferecida pelo fundo reduz a velocidade assim como no superfície livre a resistência oferecida pela atmosfera e pelos ventos também influenciam a velocidade conforme Figura 1 b Horizontal 12 Critérios de velocidade no Dimensionamento dos canais a Relações para velocidade media Vmed Podese adotar as seguintes velocidades para determinação das velocidades médias b Máxima velocidade nos canais Vmax A adoção de altas velocidades nos canais pode causar erosões do leito e fundo do canal por outro lado baixas velocidades podem resultar em crescimento de plantas aquáticas e deposição de material assoreamento no canal Sendo que velocidade custo ideal menor custo possível V disponível 2 3 Fórmulas Práticas Para o dimensionamento de Canais As fórmulas práticas são adotadas considerando regime permanente Q constante e uniforme A constante no tempo Portanto isso deve ser empregado em momentos permanentes não uniformes como áreas de ressurgência e escoamento hidráulico 31 Fórmula de Chezy Provavelmente 2 primeiras fórmulas sugeridas para o dimensionamento de canais com regime permanente enfrentam desenvolvido por Antoine Chezy Fevereiro telador V CRh i O coeficiente C de Chezy depende de parâmetro de revestimento do leito e das seções transversais podendo ser desenvolvidas várias fórmulas empíricas para o seu dimensionamento dentre elas C g f g aceleração da gravidade f coeficiente de rugosidade de Darcy Weisbach 32 Fórmula de Manning A fórmula de Manning é baseada na fórmula de Chezy Este fórmula tem seu uso limitado devido pois sua simplicidade de aplicação com resultados práticos Desenvolvida por Robert Manning temos V 1n Rh23 i12 V velocidade ms1 n coeficiente de rugosidade manning Rh raio hidrostático m i declividade mm n tabelado Tabela 1 Alguns coeficientes de Rugosidade de Manning 2 Material Alvenaria de tijolo 0045 Cimento liso 0031 Grama vegetação 0080 Lajes de alvenaria em bueiros 0025 Canais de terra irregulares e mal conservados 0040 Rocha irregular e com sublêveis 0040 Combinando as equações de Manning com a equação da continuidade temos Q 1n A Rh23 i12 Ex Determinar a velocidade média de escoamento e o vazão de um canal trapezoidal de irrigações com as seguintes características i 1 m y 12 m b 35 m canal de terra em boas condições x Resolução passo 1 i 1 000067 mm 2º Passo m cotg α cadt cop cotg 45 m 1 m cotg45 1 m 1 3º Passo Área Perímetro e Raio hidrostático A yb my A y1235 12 564 m2 P b 2y1 m2 P 35 2121 12 689 m Rh A P 564 m2 689 m 0818 m 4º Passo Velocidade e Vazão V 1 n Rh32 i12 Assim temos V 1 08232 00006712 09 ms1 2º Q A V Q 564 09 51 m3s Ex 2 Em um canal de terra com gramá vegetais onde a declividade do canal é de 1 m em 10 m ele mediu 2 velocidade com o método do flutuador no superfície percorrendo 19 m em 10 segundos Qual o raio hidrostático desse canal trapezoidal V 1 n Rh32 i12 temos que Rh32 V n i12 Rh V n32 i12 1º Passo V max 102 m 1 102 ms1 10 s 0102 ms 2º V 102 098 098 ms Rh A P 1 001 m 100 m Borda livre para canais A borda livre tem o intuito de evitar o transbordo O método de cálculo do nível corresponde a algo que deve ser definido levando em conta o nível máximo gerado no maní distância vertical entre o nível máximo operacional e o top seu b Dimensionamento do canal por métodos de tent O dimensionamento do canal devese começa e v do canal ou vezes devese y m Am² Pm Rhm Q m³s¹ 200 35 56 0625 376 m³s¹ 200 10 m² 921 1086 847 m³s¹ 120 456 6327 072 417 m³s¹ 140 574 6048 0814 822 m³s¹ 145 6054 7228 0376 687 m³s¹ 142 5865 712 08237 657 m³s¹