Para a escolha de um determinado tipo de canal de drenagem, quanto à sua forma e material de revestimento, são levados em consideração diversos tipos de fatores como, por exemplo, hidráulicos, tecnológicos e operacionais, ambientais e sociais.
Considerando os principais tipos de revestimento de canais mais empregados pela engenharia hidráulica, julgue as afirmativas, e caso INCORRETA, justifique.
A) Os canais simplesmente escavados em solos apresentam como vantagens o baixo custo de implantação e a sua melhor inserção ambiental. Por outro lado, as baixas velocidades admissíveis implicam a necessidade de seções de maior porte do que aquelas correspondentes aos canais revestidos. Ainda, as próprias limitações relativas às velocidades de operação podem implicar o desenvolvimento de processos erosivos e ou assoreamento. Além disso, o crescimento desordenado de vegetação pode melhorar o funcionamento hidráulico do canal, por meio do aumento da rugosidade.
B) Os canais gramados são bastante interessantes, tanto pelo seu baixo custo de implantação, quanto pelo aspecto estético. Os principais inconvenientes para seu emprego prendem-se às dificuldades de manutenção e às baixas velocidades de escoamento admissíveis, implicando seções transversais de porte mais significativo.
C) A utilização de concreto em canais é particularmente indicada para situações em que a faixa disponível para a implantação da obra é reduzida. Nesses canais revestidos em concreto, pode-se trabalhar com velocidades de escoamento mais elevadas, que possibilitam maior capacidade de vazão. Por outro lado, são observados impactos hidráulicos correspondentes ao aumento das velocidades de escoamento, levando à antecipação dos hidrogramas de cheia, com eventuais reflexos no funcionamento global do sistema de drenagem.
D) Os canais em gabiões consistem em estruturas em grades metálicas preenchidas com pedras. Para o revestimento de canais podem ser utilizados dois tipos distintos de gabiões: tipo manta (ou colchão) e tipo caixa. Os taludes admissíveis para canais revestidos com gabiões manta são compatíveis com os taludes associados ao solo adjacente, tendo em vista que os gabiões não exercem função estrutural. Já para os gabiões caixa, pode-se prever taludes com inclinações mais significativas, até mesmo, verticais.
E) Os canais abertos são dispositivos usados para o transporte e distribuição de água bruta com diferentes propósitos. O “ressalto hidráulico” é um fenômeno hidráulico em canais abertos que está diretamente relacionado à perda de energia ao longo do escoamento sendo influenciado pela rugosidade das paredes do canal e pelo raio hidráulico.
F) O escoamento livre se processa em seções parciais de condutos fechados, ou em canais abertos e sob pressão atmosférica, apresentado, portanto, uma superfície livre do contato com as paredes do conduto. Com relação às sarjetas das ruas, onde escoam as águas pluviais, estas comportam-se como canais de seção triangular. Geralmente, são dimensionados por critérios que não consideram sua função hidráulica.
G) Quanto menor for o coeficiente de rugosidade ( n ), maior ser a vazão de escoamento calculada pela fórmula de Manning. Portanto, para que a vazão de escoamento seja máxima, devemos adotar o menor coeficiente n.
H) A velocidade de escoamento permanente e uniforme da água em um canal diminui com o aumento do seu raio hidráulico.

Passo 1

O enunciado apresenta oito afirmativas (A–H) sobre tipos de revestimento de canais em engenharia hidráulica e pede para julgar cada uma quanto à correção, justificando as incorretas. Vamos usar conceitos de escoamento em canal aberto, rugosidade (coeficiente de Manning), tipos de revestimento (solo, grama, concreto, gabião) e fenômenos hidráulicos (ressalto hidráulico, velocidade em estado permanente e uniforme).

Passo 2

Item A descreve canais simplesmente escavados em solo. As primeiras vantagens (baixo custo, boa inserção ambiental) e desvantagens (baixas velocidades exigindo seções maiores, risco de erosão ou assoreamento) estão corretas. Porém a afirmação de que “o crescimento desordenado de vegetação pode melhorar o funcionamento hidráulico do canal, por meio do aumento da rugosidade” é falsa, pois aumento de rugosidade reduz a capacidade de escoamento, não melhora.

Passo 3

Item B fala de canais gramados: baixo custo, bom aspecto estético, porém manutenção difícil e baixas velocidades exigindo seções maiores. Tudo está conforme a teoria de escoamento vegetado e coeficiente de Manning elevado para grama. Logo, B é correta.

Passo 4

Item C discute canais revestidos em concreto: indicados quando a faixa disponível é reduzida, permitem maiores velocidades e vazões, mas aceleram o escoamento e antecipam picos de cheia (hidrograma), gerando impactos no sistema. Essa descrição coincide com a teoria de escoamento liso e efeitos de redução do tempo de concentração. Logo, C é correta.

Passo 5

Item D trata de gabiões: manta (colchão) e caixa. Mantas ajustam-se ao talude natural sem função estrutural, caixas permitem taludes mais íngremes, até verticais. Isso está de acordo com o uso de gabiões em canais. Logo, D é correta.

Passo 6

Item E afirma que o “ressalto hidráulico” é fenômeno de perda de energia ao longo do escoamento influenciado pela rugosidade e pelo raio hidráulico. Na verdade, o ressalto hidráulico (ou salto hidráulico) é o fenômeno de transição abrupta de escoamento supercrítico para subcrítico, com dissipação de energia cinética em turbulência, e não uma perda distribuída por atrito ao longo do canal. Portanto, E é incorreta.

Passo 7

Item F define escoamento livre como aquele com superfície livre em canais ou condutos parcialmente cheios sob pressão atmosférica, e classifica sarjetas de rua como canais triangulares, geralmente dimensionados por critérios construtivos e de manutenção mais que puramente hidráulicos. Essa descrição está coerente. Logo, F é correta.

Passo 8

Item G diz que, pela fórmula de Manning, quanto menor o coeficiente de rugosidade n, maior a vazão. De fato
Q = \frac{1}{n} A R^{2/3} S^{1/2},
logo para maximizar Q usamos o menor n. G é correta.

Passo 9

Item H afirma que a velocidade permanente e uniforme diminui com o aumento do raio hidráulico. A partir da fórmula de Manning
v = \frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2},
vemos que v cresce com R^{2/3}. Logo, H é incorreta.

Resposta

A) Incorreta. O aumento de rugosidade por vegetação não melhora o escoamento, mas o reduz.
B) Correta.
C) Correta.
D) Correta.
E) Incorreta. O ressalto hidráulico é um salto abrupto de fluxo, não uma perda distribuída por atrito.
F) Correta.
G) Correta.
H) Incorreta. A velocidade em escoamento uniforme aumenta com o raio hidráulico ( v\propto R^{2/3}).

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