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ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

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ESTADO DE MATO GROSSO

SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia| Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

NOCÕES DE BARRAGENS

HIDROLOGIA Ciência que

trata da água na terra

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|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

Evaporação e evapotranspiração

é o que mais

importa para um

projeto de

barragem!

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia| Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

NOCÕES DE BARRAGENS

Área de drenagem

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

Divisor de águas

Delimita a bacia.

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|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

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia| Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

NOCÕES DE BARRAGENS

Duração da precipitação

Período de tempo em que ocorre

uma determinada precipitação

Intensidade de precipitação

Precipitação por unidade de

tempo

Vazão de projeto

Volume por unidade de tempo que

cruzará uma seção. Estimada por

diversos métodos

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

NOCÕES DE BARRAGENS

CÁLCULO DE VAZÕES DE ENCHENTES

EXTENSÃO DOS DADOS

3 a 10 10 a 25 >25

CTH GRADEX AJUSTE DE

DISTRIBUIÇÃO

ESTATÍSTICA

ÁREA

>3 anos < 3 anos

RACIONAL

≤ 3 km² > 3 km²

CURVA

ABC

200 a 600

KOKEI

UEHARA

>600

HIDROGRAMA

UNITÁRIO

2 a 200

I PAI

WU

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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)

Ad= 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

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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.

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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.

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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

tc = 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)

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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

tc = 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)

Com os valores de período de retorno e o tempo de

concentração, calculamos a intensidade, e com a

intensidade, podemos fazer o projeto.

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

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;

Rh = raio hidráulico (m);

I = declividade média (m/m);

Am = área molhada

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO

Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas

Equação de Manning

V = velocidade média (m/s);

Am = área molhada (m²)

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO

Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas

Equação de Manning

Am = área molhada (m²)

Pm = perímetro molhado (m)

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO

Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas

Equação de Manning

Δh = diferença de altura (ho – hf) (m)

L = comprimento do canal (m)

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Aula 5 – NOÇÕES DE BARRAGENS

Profª Camila Regina Eberle

|Hidrologia | Cálculo de vazões | Método Racional | Intensidade de precipitação | Canalização |

CANALIZAÇÃO - DIMENSIONAMENTO

Para o dimensionamento de canais são utilizadas técnicas consagradas

Equação de Manning

Tipo de superfície n Vmáx

Terra 0,035 1,5 m/s

Concreto 0,018 4,0 m/s

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