APS - Hidraulica e Hidrologia

HIDRÁULICA E HIDROLOGIA APLICADA

SANTANA DE PARNAÍBA

2014

APS – ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA

HIDRÁULICA E HIDROLOGIA APLICADA

SANTANA DE PARNAÍBA

2014

1.0 INTRODUÇÃO

O estudo hidrológico tem por objetivo fornecer informações referente a vazão máxima de projeto de um determinado rio, córrego, represa, etc., para que se façam projetos com os dimensionamentos corretos das obras, evitando assim, as inundações e erosões do local estudado e das regiões vizinhas, os riscos, os desperdícios, etc., levando-se em conta dados estatísticos sobre o crescimento/desenvolvimento do local e da população, vegetação, clima, hidrografia, tempo de recorrência, entre outros. Este trabalho tem como intuito realizar um estudo hidrológico do Córrego da Represa, localizado no interior, a 125 km de São Paulo – Município de Nova Odessa – tendo como objetivo principal chegar à Vazão Máxima que o córrego suporta, com demonstrações de cálculos através de planilhas e gráficos (alguns dados geométricos e hidráulicos foram fornecidos pelo professor Ramos na aula do dia 04 /10/2014).

2.0 NOVA ODESSA

Cidade empreendedora, que apresenta preocupação constante com o meio ambiente. É conhecida por fazer parte do polo têxtil da região de Campinas e, ao mesmo tempo, pelo epíteto de Paraíso do Verde. A economia do lugar apoia-se, sobretudo, no setor industrial, que se diversificou com a instalação de empresas nos ramos de metalurgia (fundição), de plástico, químicas, etc.

Situa-se a noroeste da capital do estado de São Paulo, limitando-se, geograficamente, com os Municípios de Sumaré, ao sul; Paulínia, a leste; Americana, ao norte; e Santa Bárbara d'Oeste, a oeste. Estende-se até a Represa do Rio Atibaia, possui relevo suavemente ondulado, com altitude média de 540 metros do nível do mar, e o clima é do tipo tropical, com temperaturas que oscilam entre a mínima de 10 °C e a máxima de 35 °C.

Fica a 119 quilômetros de São Paulo e a 22 km de Campinas. A Rodovia Anhanguera (SP-330) cruza o município a 7 km da cidade, com ligação pela Estrada Júlio Mauerberg.

A hidrografia local assinala como principais cursos d’água o Ribeirão Quilombo (afluente do Rio Jaguari) e os Córregos das Fazendas, Santo Ângelo, dos Lopes, São Francisco, Capoava, Palmital e Recanto.

7

Abastecimento de água/ Represas

A disponibilidade hídrica do município vem de um sistema de reservação composto por seis represas: Recanto 1, 2 e 3, Lopes 1 e 2 e a Santo Ângelo. O Córrego Recanto é o principal manancial de abastecimento. O Sistema Lopes foi o primeiro construído para captação, no início dos anos 70. Nos anos seguintes, foram construídas as represas do Sistema Recanto, maiores e que, hoje, representam a maior parte da água bruta armazenada pela Coden. A capacidade máxima de reservação de água bruta do sistema Lopes é de quase 830 mil metros cúbicos, enquanto a capacidade do sistema Recanto é de quase 2 milhões de metros cúbicos de água bruta.

A água é captada na Represa Recanto 1 e Lopes 1 e segue por tubulações até a ETA (Estação de Tratamento de Água) do Jardim Bela Vista, de onde é distribuída para o restante da cidade.

Recentemente, a própria capacidade da Lopes 1 foi aumentada em mais de 600%, através de um trabalho de desassoreamento, e ganhou mais 20 milhões de litros de água bruta.

8

3.0 BASE DE CÁLCULOS

3.1- SEÇÃO TOPO-BATIMÉTRICA

A seção topo-batimétrica é a medição da profundidade e do relevo do fundo de mares, rios ou lagos (área molhada) e da parte externa (área seca).

3.1.1 - PERÍMETRO MOLHADO

O perímetro molhado é a soma dos segmentos da seção transversal em que a água tem contato com as paredes.

3.1.2 - ÁREA

Para calcular a área na seção transversal no nível de margens plenas e área da seção molhada foram adotada as fórmulas: A (retângulo) = L x P ; A (trapézio) = [(B+b) x P] / 2  onde: A = Área da seção; L = Largura do canal; P = Profundidade; B = Base maior e b = Base menor.

3.1.3 - DIMENSÕES DO CÓRREGO DA REPRESA

9

3.2- INCLINAÇÃO DAS MARGENS

3.2.1 – MARGEM DIREITA (1V:1,5H)

3.2.2 – MARGEM ESQUERDA (1V:2,1H)

10

3.3- DECLIVIDADE

So = (600 – 553) / 2200

3.4- RAIO HIDRÁULICO

Raio hidráulico da seção transversal é a relação entre a área de escoamento e o perímetro molhado: 𝑹𝒉 = (𝑨/𝑷𝒎).

Obs.: Quanto maior o nível da água, maior a velocidade do escoamento.

3.5- VAZÃO

A vazão em um canal pode ser calculada pelo produto da velocidade média da água pela área de escoamento, ou seja: Q = V x A

3.5.1 – VELOCIDADE MÉDIA

Para obter uma boa estimativa da velocidade média é necessário medir em várias verticais, e em vários pontos ao longo das verticais, Na prática, frequentemente, as medições são feitas com apenas dois pontos na vertical, mesmo em rios com profundidade maior que 1,20 m.

3.5.2 – VELOCIDADE E VAZÃO NO NÍVEL D’ÁGUA

12

3.6- COEFICIENTE DE MANNING

O coeficiente de rugosidade de Manning é fundamental em determinadas superfícies de escoamento em canais abertos na descrição da vazão.

Este valor é afetado por uma série de elementos, como a rugosidade do perímetro molhado, irregularidades e alinhamento do canal, deposição de partículas sólidas, presença de obstruções e variações de temperatura. Determinar este fator significa estimar a resistência ao escoamento em dado canal.

O Coeficiente de Manning varia de acordo com o revestimento do canal, canais com

...