HIDRÁULICA IILICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL 2012-2013 Manuel Rijo 60 0.1 0.004 0.20 0. que permaneçam estáveis CRITÉRIO DE DIMENSIONAMENTO: tensão de arrastamento dos materiais máxima observável inferior a um valor crítico ou U ! Ucr Velocidade média crítica em função do diâmetro mediano de partículas de quartzo Ucr (m/s) 6.01 0.2 0.10 0.00 Limite superior 2.6 1 2 4 6 10 20 40 60 100 Manuel Rijo D50 (mm) .001 Média Limite inferior 0.00 0.04 0.00 1.00 4. portanto.DIMENSIONAMENTO DE CANAIS !! Situação usual Regime uniforme para o caudal de dimensionamento !! Canais erodíveis NOTA: dimensionados para que não sofram erosão e.4 0.40 0. Marcha de cálculo 1)! Para o material a usar.DIMENSIONAMENTO DE CANAIS !! Canais erodíveis. 3)! Detrminar b e h. determinar o coeficiente de resistência. 2)! Sabendo o caudal e escolhida a equação de resistência a usar. considerando os valores de A e P calculados anteriormente 4)! Acrescentar a folga a usar e definir a altura do canal Manuel Rijo . calcular A e P. escolher a inclinação dos taludes e a velocidade do escoamento tendo em conta os valores aconselhados. alvenaria de pedra seca. Inclinação dos taludes. revestimento. com os preços dos materiais. Inclinação a usar nos taludes de canais – m (Rijo. Natureza dos taludes Rocha dura. areia grossa!!!!!!!!.5 a 3 Podem dar-se as seguintes indicações gerais (French. se superiores a 0. aparecendo. 2010). É o que acontece nos países em vias de desenvolvimento.corrente. Inclinação 0 a 1/4 1/2 3/4 1 Natureza dos taludes Cascalho grosso!!!. Inclinação 3/2 2 2. declives de 1:1 em terras com materiais de maior coesão. betão!!!!. • regra geral. alvenaria ordinária. são usuais declives de 1. areia normal!!!!!!!!. 1986): • em canais de terra. Terra ordinária. declives superiores a 1:1 exigem a colocação de cofragens e.75:1. Rocha fissurada.. Terra mexida.2... exigem a colocação de armaduras.Dependerá da natureza do solo (ângulo do talude natural) e também do modo de escavação. Argila dura!!!!!!.5: 1 (m:1). m . A Tabela 3. Aluviões compactos!!. Manuel Rijo . lhe garanta o melhor compromisso para todo o comprimento de canal. revestidos de grande comprimento e em que os custos de mão-de-obra são muito baixos comparativamente DIMENSIONAMENTO DE CANAIS O critério da secção de perímetro revestido mínimo é o preponderante no caso dos canais !! Inclinação dos taludes . os canais revestidos apresentam declives superiores aos dos canais de terra. muitas vezes.2 apresenta os valores usuais em função da natureza do solo ou do tipo de Tabela 3. em canais de betão. a força centrífuga tenderá a provocar sobrelevações da superfície livre no extradorso da curva. . Folga do canal Na sua definição. por isso. o escoamento contém elevadas concentrações de materiais sólidos. • o tipo de controlo instalado pode determinar regimes transitórios importantes nos canais e situações diversas de enchimento/esgotamento dos trechos de canal. sobretudo quando o raio de curvatura for relativamente pequeno e os escoamentos forem rápidos. • frequentemente. • manobras rápidas e intensas de comportas podem provocar ondas de translação com alturas consideráveis. • o depósito de sedimentos e águas ricas em nutrientes orgânicos e minerais. que tendem a ser depositados nas zonas em que as velocidades do escoamento sofrem redução. • o cálculo das perdas de carga em canais não é tão rigoroso e fiável como nas condutas em pressão e uma perda de carga não prevista origina uma sobrelevação da superfície livre que pode ser importante. as ondas que se podem propagar para montante e para jusante irão fazê-lo à custa da folga dos canais. • a deterioração do revestimento com o tempo provoca aumentos da rugosidade da fronteira sólida e consequentes reduções da capacidade de vazão dos canais e aumentos das alturas de água. também. são factores determinantes na instalação de plantas aquáticas. como acontece muitas vezes nos canais de rega.DIMENSIONAMENTO DE CANAIS !! . deverá ter-se em conta que: • nas curvas de canal. Manuel Rijo . o vento ao incidir sobre a superfície livre pode provocar a formação de ondas de translação que podem atingir alturas consideráveis se a direcção do vento coincidir com a direcção do canal e se o canal for relativamente comprido e rectilíneo. que agravarão o problema da redução da secção útil de vazão. • em zonas muito expostas. estes depósitos provocam redução da secção útil de vazão e aumentos das alturas de água. 00 0.80 1.20 0.40 0.DIMENSIONAMENTO DE CANAIS !! . 2010).00 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Caudal.60 1.60 0.40 1. Folga em canais – alturas acima da superfície livre até à banqueta ou alturas do revestimento acima da superfície livre em canais com revestimento rígido ou membrana enterrada e com revestimento em terra (Rijo.4. Manuel Rijo .20 Folga do canal a Folg tân ( dis ia d as e rfíci upe l i vr e n à ba que ta) Altura (m) 1. Q (m3/s) 20 30 40 60 80 100 200 300 na membra o ou de vre id g rí li to stimen perfície do reve acima da su Altura livre a d perfície enterra a d a su im c a a de terr mento revesti o d ra Altu Figura 3. 2.00 1.80 0. .60 0.40 0.80 1. Nos canais com grande capacidade de transporte (por exemplo. nos primários e secundários . sobretudo em canais em aterro.DIMENSIONAMENTO DE CANAIS !! . queta do canal. 2010). c1 – A largura da banqueta é escolhida em função de critérios de es ânica do canal. Folga em canais revestidos (Rijo. Folga do canal Figura 3. e também em função das necessidades de a Manuel Rijo . al.5. de modo a evitar a deposição de sedimentos e o aparecimento de algumas doenças hídricas como por exemplo o paludismo e a bilharziose (Duc.. Cascalho.. Velocidades de escoamento máximas admissíveis (Rijo.. Contudo... Betão!!!!!!!!!!!... num critério de optimização mai Quando os canais são construídos com materiais erodíveis. velocidades de escoamento para se prevenirem os riscos de erosão....... Terra franco-limosa!!!!!. Umax (ms ) 0.. Nos critérios de optimização parciais apresentados. e velocidade do escoamento.6 0.. i... 2010).. A título de exemplo....1998) Manuel Rijo podem usar na definição do valor mínimo para a adoptar.2 2. Terra franco-argilosa!.0 -1 Como também já se assinalou. !! exigente. Argila dura!!!!!!!!.5 0.7 -1 Material Gravilha fina!!!!!!... DIMENSIONAMENTO DE CANAIS Velocidade do escoamento declive da rasante i é um parâmetro não sujeito a optimização.. Talvez a mais usada seja a de Kenned ...4 0.. que deverão ser limitadas superior inferiormente pelas razões que já se assinalaram.. a Tabela 3. deve ser sujeito a optimização. Material Areia fina!!!!!!!!!!.3..1 1... Terra franco-arenosa!. gravilha grosseira!....Inclinação longitudinal do canal. Umax (ms ) 0.. U – A inclinação longitudinal d canal influencia directamente as velocidades do escoamento. a velocidade do escoamento também deverá ser limitad inferiormente. Existem várias fórmulas empíricas que s ((Duc... apresenta as velocidades máximas admissíveis em canais trapezoidais revestidos com diferentes materiais Tabela 3.. deve haver um limite superior para a ..... 1998)..7 1.....