Calcular a vazão que pode escoar em um canal trapezoidal em leito pedregoso com vegetação nos taludes em condições regulares: largura do fundo:
; altura igual a 3 metros, declividade
e taludes com inclinação de
. Obtenha a velocidade média e determine o regime de escoamento quanto à energia (Froude).
Passo 1
O enunciado pede a vazão
, a velocidade média
e o tipo de regime de escoamento (número de Froude) num canal trapezoidal com: fundo
m, profundidade
m, taludes em
(razão horizontal/vertical
), declividade
e rugosidade de canal “pedregoso com vegetação”. Vamos usar a fórmula de Manning para escoamento uniforme e o número de Froude para regime.
Passo 2
Calculamos a geometria da seção:
Top width
Top width
Área molhada
Perímetro molhado
Raio hidráulico
Passo 3
Adotamos coeficiente de Manning
(pedregoso com vegetação). A vazão uniforme pela fórmula de Manning é
Substituindo
Passo 4
A velocidade média resulta de
Passo 5
Calculamos o número de Froude
Como
, o escoamento é subcrítico (regime tranquilo).
Resposta
Vazão
,m³/s
Velocidade média ,m/s
Número de Froude ⇒ escoamento subcrítico.
Velocidade média
Número de Froude