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EXERCCIO DE CLASSE

NOME:____________________No._____Turma__

Disciplina:_________________DATA:__/__/__Bimestre____

EC ___TEMA:Bacias Hidrolgicas e Risco Hidrolgico

1. Sabendo-se que uma chuva de projeto tem risco = 0,4 de cair uma vez em 12 anos de vida til de estrada, determine o perodo de retorno desta.

Soluo:

J=0,4; n=12 anos; TR=?

J=1-pn=1-(1-P)n ( 0,4=1-(1-1/TR)12

(1-1/TR)12=1-0,4 ( 1-1/TR=(1-0,4)1/12

1-(1-0,4)1/12=1/TR ( TR=23,99 anos

Resposta: TR= 24 anos

2. Se o perodo de retorno de uma dada chuva de projeto a anos, determine algebricamente o intervalo de anos em que o risco desta cair seja igual a B.

Soluo:

TR =a anos; J =B; n =?

J = 1-(1-P)n ( B = 1(11/a)n

1 1/a = (1-B)1/n

(1/n) . log (1-B) = log (1-1/a)

Resposta: n=log(1-B)/log(1-1/a)

n = log (1-B)/log (1-1/a)

ou:

(1 1/a) n = 1 B

n . log (1-1/a) = log (1-B)

n=log(1-B)/log (1-1/a)

3. Trace o contorno das bacias hidrolgicas para projeto de bueiros sob a rodovia, anotando com letras maisculas os pontos de colocao destes, sob a rodovia. Considerando-se a escala da figura, estime a rea de cada bacia:

B1B2B3t1t2t3A1A2A3t1;t2;t3 : talvegues A1;A2;A3 : reas contribuintes B1;B2;B3 : bueirosSentido de deslocamento da gua:

490 m290 m590 m590m370m500 m900 m620 mA1A2A3

reas das bacias (em Ha e km2):

A1=[(590+290)/2] x 490 =215.600m2 =21,6 Ha; A1= 0,22 Km2

A2=590x370/2 = 109.150m2 =10,9 Ha; A2 =0,11Km2

A3=[(620+900)/2] x 500=380.000 m2_=38 Ha; A3 =0,38 Km2

EXERCCIO DE CLASSE

NOME:____________________No._____Turma__


EC ___TEMA: Estimativa de vazo e Projeto de Bueiro

1.Delimite a bacia contribuinte para projeto de bueiro em A e estime a rea contribuinte:

_1115363344.unknown

_1115364119.unknown

1. rea contribuinte:60 Ha (total de 60 quadrinhos cada um com 100 m x 100 m)

2. Talvegue principal:

extenso:750 m; declividade:

[(272255)/750]x100=2,27%

3. Tempo de concentrao:

R.: tc = 0,6206.L.(1/I.D)1/5=

=0,6206x0,75x(1/2,27x0,874)1/5=0,405h=24,3 minutos

Dimetro de crculo equivalente:

((.D2)/4= 600.000m2 ( D = 874m

4.Coeficiente de Runoff(ou coeficiente de deflvio)

R:Mata: 11 ha; cult. cereais: 10 Ha; campo:39 Ha

Runoff: 0,2; Runoff: 0,3; Runoff: 0,25

SOLUO

Cm=(11x0,2+10x0,3+39x0,25)/(11+10+39)= 0,25

2024,3i

5. Considerando-se que o risco aceitvel nesta obra seja 0,55 e a vida til seja de 15 anos,

estime o perodo de retorno da chuva de projeto:

Soluo:

J=1-(1-1/TR(n( 0,55=1-(1-1/TR(15

6. Determine a intensidade de chuva, levando em conta a pluviometria local pelo quadro abaixo, que apresenta intensidade de chuva em mm/min:

Resposta: TR=20 anos.

(1-1/TR)15=1-0,55(1-1/TR=(1-0,55)1/15

1-(1-0,55)1/15 = 1/TR (Tr=19,29 anos

TR(anos)SYMBOL 174 \f "Symbol"

td(min)SYMBOL 175 \f "Symbol"

5

10

25

50

5

2,811

3,092

3,382

3,803

15

2,415

2,967

3,203

3,334

30

2,293

2,735

3,138

3,192

60

1,776

2,442

2,660

2,857

Intensidade de chuva para 15 minutos e perodo de retorno 20 anos:

_1115370012.unknown

_1115370026.unknown

_1115369591.unknown

i (mm/min)

TR (anos)

10

20

25

2,967

i

3,203

i para TR=20 anos

SOLUO: i por dupla interpolao linear:

Intensidade de chuva para 30 minutos e perodo de retorno 20 anos:

_1115370012.unknown

_1115370026.unknown

_1115369591.unknown

i (mm/min)

TR (anos)

10

20

25

2,735

i

3,138

i para TR=20 anos

7. Vazo contribuinte:

Q = C.i.A/6=0,25 x 3,050 x 60/6=7,62 m3/s

Intensidade de chuva para 24,3 minutos e perodo de retorno 20 anos:

_1115370012.unknown

_1115370026.unknown

_1115369591.unknown

i (mm/min)

Td (min)

15

24,3

30

3,004

i

3,124

i para TR=20 anos

td=24,3 min

Resposta: i= 3,050 mm/min

Resposta: Q= 7,62 m3/s

8. Dimetro de bueiro adotado:1,2 m; material: C.C.P.

9. Velocidade d'gua no bueiro, por Descarga em Orifcio:

R.: Adotando se: h=1,0m ( Hw =1+(/2 = 1+0,6m = 1,6m

v = 0,61.(2.g.Hw)1/2 = 0,61 x (2 x 9,81 x 1,6)1/2

11.Soluo adotada: 2(1,2m (CCP) BDTC

capacidade do sistema: 2x3,867,72 m3/s

(maior que a vazo prevista, 7,62m3/s)

12. Supondo que sob o bueiro haver bero de CCP e a altura do aterro ser de 6 m sobre este, indique a classe (de carga) do bueiro:

Resposta: Classe 4, para bero tipo A.

10. Capacidade do bueiro:

R.: rea transversal do bueiro: A = (( x1,22)/4 = 1,13m2

Q = v.A = 3,42 x 1,13 = 3,86

Resposta: v =3,42 m/s.

Qcap=3,86 m3/s

EXERCCIO DE CLASSE

NOME:____________________No._____Turma__


EC ___TEMA: : Valetas de Crista-de-Corte e de P-de-Aterro

1.Delimite as bacias contribuintes de valetas de crista-de-corte e de p-de-aterro necessrias no seguinte trecho de ferrovia:

Estime as reas contribuintes.

Ateno: so 5 reas contribuintes, sendo uma destas, subdiviso.

A1A2A3A4258m274m269mA5267mV.2v.1v.4v.5v.3

reas contribuintes:

A1= 6 Ha; A2= 1 Ha; A3=__Ha; A4=__Ha; A5=__Ha

2. Talvegues principais:

a. extenses: L1= 400 m; L2= 175 m; L3=____m; L4 m; L5=____m

b. declividades:

i1=2,75 %; i2= 4,00 %; i3=___%; i4=____%; i5=____%

i1 = (269-258)/400; i2 = (274-267)/175

3. Tempos de concentrao (so reas pequenas e alongadas, portanto, utilize Picking!):

R.Tc1=: 10 min; Tc2=: 5 min; Tc3=:___ min; Tc4=:___ min; Tc5=:___ min

TC1 =5,3x(L2/I)1/3 = 5,33x(0,42/0,0275)1/3= 9,53 mim ( 10 mim

TC2 = 5,3x(0,1752/0,04)1/3 = 4,85 ( 5 mim

A1A2

rea A1 (trapzio na escala 1:5.000):

A1 =[ 200x400/2+400x50]x1/10.000=6 Ha

reas contribuntes:

rea A2 (tringulo):

A2 =(100x175/2)x1/10.000=0,88 ( 1 Ha

Tringulo: prado: C=0,25A1retngulo:grama: C=0,6A2400 m (8cm)VG m (equivalncia na escala)50 m (1cm)200 m (4cm)175 m (3,5cm)100 m (2cm)

EMBED Equation.3

_1115443386.unknown

4. Coeficiente de Runoff (ou coeficiente de deflvio) considera-se o valor mdio ponderado (nico para toda a rea):

R.:Cm1 = 0,37; Cm2 = 0,2


td(min)SYMBOL 175 \f "Symbol"

5

10

5

2,811

3,092

15

2,415

2,967

30

2,293

2,735

60

1,776

2,442

5. O TR de projeto de 5 anos. Determine I(mm/min), p/TR, td e local, pelo quadro a seguir.

i (mm/min)

Td (mim)

5

10

15

2,415

i

2,811

i para TR=5 anos

R.:i1 = 2,613 mm/mim

i2 = 2,811 mm/mim

7. Vazes contribuintes:

Q1= C1.A1.I1/6= 0,37 x 6 x 2,613/6= 0,967 m3/s

Q2 = 0,25 x 1 x 2,811/6 = 0,117 m3/s

Resp.: Q1= 0,97 m3/s; Q2= 0,12 m3/s; Q3=___ m3/s; Q4=___m3/s; Q5=___ m3/s

8. Na figura abaixo tem-se as dimenses adotadas das sees transversais das valetas:

Material: CCP. Caso no sejam suficientes as dimenses propostas, aumente-as.

_1115446944.unknown

_1115447225.unknown

EMBED Equation.3

_1115451261.unknown

Resposta: v1= 3,29 m/s; v2= 2,43 m/s

10. Capacidades das valetas:

_1115448768.unknown

Q1 = V1. A1 = 3,29 x 0,28 = 0,92 m3/s

Q2 = 2,43 x 0,3 x 0,25 = 0,18 m3/s

a) Como Q contrib1 > Qcap1, ( A valeta precisa ser maior.

b) Como Q contrib2< Qcap2 OK!

Q1= 0,92 m3/s; Q2= 0,18 m3/s

Raios hidrulicos:

_1115448768.unknown

9. Velocidade d'gua nas valetas, por Manning:

EXERCCIO DE CLASSE

NOME:____________________No._____Turma__


EC ___TEMA: : Valetas de Bordo de Acostamento

1.Delimite as bacias contribuintes para as valetas de bordo de acostamento, at a primeira caixa coletora, em cada rampa, necessrias no seguinte trecho de rodovia. Estime as reas contribuintes.

A1=7.X/10.000 haA2=[(34-14)/4].X/10.000 ha7 mX mX: distncia at atingir a 1a caixa coletora5 mO mtodo considera que exista corte em toda a extenso de largura igual metade do corte existenteL1=570 m= L2 (seria igual a X mas ainda desconhecido!)I1=I2= 1,3% (a prpria declividade da rampa)

reas contribuintes: _________________________________

_________________________________________________

2. Talvegues principais (dos pontos altos da rodovia at a primeira caixa coletora):

extenses:_________________________________________

declividades:_______________________________________

_1115526182.unknown

_1115526464.unknown

_1115525697.unknown

3. Tempos de concentrao:

Tc = 15,5 min. Contudo, adotou-se td =5 min, em funo do reduzido comprimento do talvegue

EMBED Equation.3

_1115529410.unknown

5.O TR de projeto de 5 anos. Determine I(mm/min), p/TR, td e local, pelo quadro a seguir.


tc(min)SYMBOL 175 \f "Symbol"

5

10

5

2,811

3,092

15

2,415

2,967

30

2,293

2,735

60

1,776

2,442

4. Coeficiente de Runoff (ou coeficiente de deflvio):

R.:Pavimento: C1= 0,85; Gramado:C2=0,6

R.: i = 2,415 mm/min

6. Vazes contribuintes:

EMBED Equation.3

_1115531288.unknown

R.: Q = 0,00036 x (m3/s).

7. Na figura abaixo tem-se as dimenses adotadas da seo transversal da valeta de bordo de acostamento. Material: CCP

_1115531975.unknown

8. Velocidade d'gua nas valetas, por Manning, nas bordas das caixas coletoras respectivas:

Valetas em CCP com acabamento ordinrio: (: 0,014

RH = (0,25 . 0,3)/{2.[(0,32+0,25)1/2 + 0,25]}=0,059 m/s.

_1115532487.unknown

R.: v = 1,23 m/s

9. Capacidades das valetas:

Q = V. A = 1,23 x 0,25 x 0,3/2 = 0,046 m3/s

10. Distncias entre caixas coletoras:

Q contrib. = Qcap

0,00036. x = 0,046

x = 128 m( x = 120 m

uma caixa coletora a cada 6 estacas!)

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NOME:____________________No._____Turma__


EC ___TEMA: : Controle de Eroses

Projete valeta de canteiro central de pista dupla, visando minimizar risco de processo erosivo. A figura abaixo apresenta croqui do trecho a ser analisado. Adote I=2mm/min

1. Velocidade admissvel d'gua na valeta revestida com grama: vmx= 1,5 m/s

1.seo em estudo: limite da extenso da valeta revestida com grama

2. Determine a profundidade mxima de gua na valeta revestida com grama (ycrit), para que a velocidade d'gua no ultrapasse a mxima admissvel em relao eroso. Utilize o Teorema de Manning.

_1115350474.unknown

_1115350611.unknown

_1115541237.unknown

_1115350519.unknown

_1115350445.unknown

1,5 = {[x sen((/4)]2/3 (0,06)1/2}/0,035

1,5 . 0,035/(0,06)1/2 = (X. sen 50,19/4)2/3

(0,21433)3/2 = 0,19206 x ( x = 0,516( 0,52 = x m

tang SYMBOL 97 \f "Symbol"= 2.Y/X ( tang SYMBOL 97 \f "Symbol"=2.Ycrit/Xcrit

1,2= 2.Ycrit/0,52(ycrit= 0,31 m

tang SYMBOL 97 \f "Symbol"= 2.y/x

sen SYMBOL 97 \f "Symbol"= y/a; a=y/sen SYMBOL 97 \f "Symbol"

A= x.y/2; P=2.y/senSYMBOL 97 \f "Symbol"; A/P=x.sen(SYMBOL 97 \f "Symbol")/4

(=atan (2x0,6/1)=50,19o

tan (()=1,2; Ycrit=0,31 m

3. Determine a capacidade de vazo na valeta revestida com grama, para a profundidade crtica.

Q= 0,12 m3/s

4. Vazo contribuinte, no ponto que a valeta revestida com grama estiver com a profundidade crtica:

Q= X/5.000 m3/s

Qcap= v. A = 1,5 x 0,52 x 0,31/2 = 0,1209 m3/s

Qcontrib = 0,6 x 2 x 10 x X/10.000 = X/5000

X: distncia entre o ponto mais alto do trecho, (medido na longitudinal) e o ponto de incio da valeta que dever estar necessariamente revestida.

5. Extenso de valeta revestida com grama (L):

R.: Qcap = Qcontrib

0,12 = X/5.000 ( 600 m =x

X= 600 m

6. Distncia mxima entre o ponto mais alto do trecho e a posio da caixa coletora:

R.: Qcap = Qcontrib ( X/5.000 = v. 1 . 0,6/2

X/5.000=[0,1922/3 . (0,06)1/2/0,014] ( X = L = 8.734 m

distncia entre caixas coletoras para valeta cheia: 8.700 m

EMBED Equation.3

_1115543444.unknown

ecs drenagem1

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