Uma galeria de águas pluviais, circular, transporta em regime permanente e uniforme e crítico uma vazão de lâmina
. Qual a vazão e o Diâmetro dessa obra de arte? Use
e
.
Passo 1
O enunciado descreve uma galeria circular em regime permanente e uniforme e, adicionalmente, em condição crítica de escoamento, com razão de lâmina sobre o diâmetro
Queremos determinar o diâmetro
e a vazão
, sabendo que o coeficiente de Manning é
e a declividade hidráulica é
. Usaremos as fórmulas de escoamento uniforme de Manning e a condição de escoamento crítico em canal.
Passo 2
Como a seção é circular e
, definimos
e
. O ângulo central correspondente é
A área molhada
, a largura superior
e o perímetro molhado
valem
Logo o raio hidráulico é
Passo 3
A velocidade de escoamento em regime uniforme (Manning) é
A velocidade crítica em qualquer seção é
Passo 4
Em condição crítica e uniforme as velocidades coincidem,
. Assim
Passo 5
Com
,m, calculamos
e a velocidade crítica
:
A vazão é
Resposta
Diâmetro
Vazão
Vazão