Determinar a vazão, a velocidade média e o regime de escoamento quanto à energia para um canal de irrigação com seção trapezoidal de
de base, profundidade de 0,9 m , inclinação das paredes laterais de
e declividade de
. O canal não possui revestimento, sendo suas paredes e fundo escavados na própria terra em bom estado de conservação. Após os cálculos, esboce a seção transversal do canal com as dimensões.
Passo 1
O enunciado pede a vazão
, a velocidade média
e o regime de escoamento (subcrítico ou supercrítico) de um canal trapezoidal escavado em terra, usando a fórmula de Manning. Dados principais: base
, profundidade
, paredes inclinadas a
em relação à horizontal, declividade
, coeficiente de rugosidade de Manning
.
Passo 2
Determinar as características geométricas
- projeção horizontal da lateral:
- largura superior (líquida):
- área da seção molhada:
- comprimento da lateral inclinada:
- perímetro molhado:
- raio hidráulico:
Passo 3
Calcular a velocidade média
pela equação de Manning:
Substituindo:
Passo 4
A vazão é
Passo 5
Determinar o regime de escoamento pelo número de Froude
Como
, o escoamento é subcrítico (escoamento fluvial).
Passo 6
Esboço da seção trapezoidal (dimensões em metros):
/---------------\ (topo = 5,62 m)
/ \
/ \
--------------------- (base = 2,50 m)
h = 0,90 m
Resposta
Vazão:
Velocidade média:
Regime de escoamento: subcrítico (escoamento fluvial)
Velocidade média:
Regime de escoamento: subcrítico (escoamento fluvial)