ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Hidrologia Cálculo de vazões Método Racional Intensidade de precipitação Canalização NOCÕES DE BARRAGENS HIDROLOGIA Ciência que trata da água na terra 2
Hidrologia Cálculo de vazões Método Racional Intensidade de precipitação Canalização NOCÕES DE BARRAGENS Ciclo hidrológico: fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre, a atmosfera e o solo. Precipitação atmosférica Escoamento superficial Infiltração no solo é o que mais importa para um projeto de barragem! Evaporação e evapotranspiração 3
Hidrologia Cálculo de vazões Método Racional Intensidade de precipitação Canalização NOCÕES DE BARRAGENS Área de drenagem Divisor de águas Área da bacia hidrográfica ou área de comtribuição, é a região de captação natural de água de precipitação que faz convergir para um único ponto de saída Delimita a bacia. 4
Hidrologia Cálculo de vazões Método Racional Intensidade de precipitação Canalização NOCÕES DE BARRAGENS Altura pluviométrica Quantidade de água precipitada por unidade de área horizontal, medida pela altura 5
Hidrologia Cálculo de vazões Método Racional Intensidade de precipitação Canalização NOCÕES DE BARRAGENS Duração da precipitação Intensidade de precipitação Vazão de projeto Período de tempo em que ocorre uma determinada precipitação Precipitação por unidade de tempo Volume por unidade de tempo que cruzará uma seção. Estimada por diversos métodos 6
NOCÕES DE BARRAGENS CÁLCULO DE VAZÕES DE ENCHENTES >3 anos < 3 anos EXTENSÃO DOS DADOS 3 km² ÁREA > 3 km² 3 a 10 10 a 25 >25 CTH GRADEX AJUSTE DE DISTRIBUIÇÃO ESTATÍSTICA RACIONAL 2 a 200 I PAI WU 200 a 600 KOKEI UEHARA >600 HIDROGRAMA UNITÁRIO CURVA ABC 7
MÉTODO RACIONAL Q = vazão de enchente (m³/s) C = coeficiente de escoamento superficial (runoff) porção entre o que cai e o que escoa (adimensional) i = intensidade de precipitação (mm/h) A d = área de drenagem (ha) 1ha = 10.000m² VALORES DE C Área urbanizada 0,5 a 1,0 Área parcialmente urbanizada 0,35 a 0,5 Área predominante de plantação 0,2 a 0,35 8
MÉTODO RACIONAL O método racional deve ser utilizado apenas em pequenas bacias, ou seja, em áreas de drenagem inferior a 3km² ou 300ha (PORTO, 1993), ou quando o tempo de concentração for inferior a 1 hora. Quando se aplicar o método racional, não devemos esquecer da análise de como o mesmo é baseado. As hipóteses do método racional são as seguintes: a) Toda a bacia contribui com o escoamento superficial e é por isso que o tempo de concentração da tormenta deve ser igual ou exceder o tempo de concentração da bacia; b) A chuva é distribuída uniformemente sobre toda a área da bacia; c) Todas as perdas são incorporadas ao coeficiente de escoamento superficial. 9
MÉTODOS PARA CÁLCULO DE INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO Feito pela análise estatística de séries de dados pluviométricos (intensidade, duração e frequência) Período de retorno Risco ou probabilidade da maior enchente retornar BARRAGENS h 5m L 200m 100 anos 5<h 15 L 500m 1000 anos h>15m L>500m 10000 anos 10
MÉTODOS PARA CÁLCULO DE INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO Feito pela análise estatística de séries de dados pluviométricos (intensidade, duração e frequência) Período de retorno Risco ou probabilidade da maior enchente retornar É o período de tempo médio que um determinado evento hidrológico é igualado ou superado pelo menos uma vez. Na prática, em microdrenagem o período de retorno é maior ou igual a 25 anos. 11
MÉTODOS PARA CÁLCULO DE INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO Feito pela análise estatística de séries de dados pluviométricos (intensidade, duração e frequência) Tempo de concentração Tempo que a partícula de chuva que cai no ponto mais distante da bacia demora para chegar na seção de interesse t c = tempo de concentração (min.) L = comprimento da bacia (km) Δh = diferença de nível entre o ponto mais alto e o mais baixo da bacia (m) 12
MÉTODOS PARA CÁLCULO DE INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO Feito pela análise estatística de séries de dados pluviométricos (intensidade, duração e frequência) Tempo de concentração Tempo que a partícula de chuva que cai no ponto mais distante da bacia demora para chegar na seção de interesse Com os valores de período de retorno e o tempo de concentração, calculamos a t c = tempo de concentração (min.) intensidade, e com a L = comprimento intensidade, podemos da bacia fazer (km) o projeto. Δh = diferença de nível entre o ponto mais alto e o mais baixo da bacia (m) 13
CANALIZAÇÃO Canalizar é modificar ou alterar a seção e/ou traçado natural de um curso d água. Tipos de canalizações A céu aberto Contorno fechado 14
CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas Equação de Manning Onde: Q = vazão (m³/s); n = coeficiente de rugosidade de Manning; R h = raio hidráulico (m); I = declividade média (m/m); A m = área molhada 15
CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas Equação de Manning V = velocidade média (m/s); A m = área molhada (m²) 16
CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas Equação de Manning A m = área molhada (m²) P m = perímetro molhado (m) 17
CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas Equação de Manning Δh = diferença de altura (h o h f ) (m) L = comprimento do canal (m) 18
CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas Equação de Manning Tipo de superfície n V máx Terra 0,035 1,5 m/s Concreto 0,018 4,0 m/s 19
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