Aula 00 - Cinemática Dos Escoamentos Em Rios Reservatórios_paralelo2

7/25/2019 Aula 00 - Cinemtica Dos Escoamentos Em Rios Reservatrios_paralelo2

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Hidrologia Aplicad

Prof. Eng. Frederico Aleixo [email protected]

Cinemtica dos

escoamentosem riosreservatrios

um paralelo


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Hidrologia Aplicad


Objetivo

Comparar o movimento de um fluido emrecipientes diversos, traando um paralelo dascaractersticas e diferenas de comportamentoda gua em calhas de rios e em reservatrios.


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1. Conceitos importantes

Cinemtica o ramo da fsica !ue estuda osmovimentos dos corpos, trabalhando compartculas ou pontos materiais, cujas dimens"ess#o despre$adas e cujos pontos se movemigualmente.


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%luido & subst'ncia !ue se deformacontinuamente (flui, ou )toma a forma* de seus

recipientes+ !uando submetida a uma tens#o decisalhamento de !ual!uer mdulo.

Cisalhamento & deslocamento entre planos

diferentes de um corpo !uando este submetidoa foras paralelas, de sentidos opostos ou n#o.


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#o fluidos os l!uidos, os gases, os plasmas e,de certa maneira, os slidos plsticos.

- um fluido em movimento d&se o nome descoamento.


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/. 0ara onde va o escoamento

superf c al1

-ps a satura#o do solo, a gua !ue n#o nf ltra, escoa

pela rede de drenagem

r os e cana s 2eservatr os


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3. 4ipos e caractersticas doscoamento


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Os scoamentos s#o5

2eg dos por le s fs cas (grav dade, press#oe atr to+6

2epresentados !uant tat vamente por

var ve s como5

7a$#o (8 9 m:;s+6

0rofund dade (h 9 m+ e

7eloc dade (v 9 m;s+.


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Energiapotenci

al

Energiapotenci

al

Energia

cintica

Energia

cintica

Perdade

carga


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mbora incomum em situa"es reais de escoamentos fluviais, oregime permanente considerado no clculo de remanso em rios,anlise de perfil de cheias, escoamento em estiagem (!ualidade dagua+ e dimensionamento de obras hidrulicas.


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>. implifica"es adotadas nos escoamentos derios

1. ?gua como fluido incompressvel e homog@neo5 despre$a&se os efeitos de compressibilidade da gua e consideram&se propriedades homog@neas em todo o rio (massaespecfica e viscosidade constantes, por eAemplo+6

/. -proAima#o da declividade do fundo do rio6

3. scoamento unidimensional5 a rigor, a gua se movimentadentro do rio nas tr@s dimens"es espaciais, mas como oescoamento na dire#o longitudinal (dire#o docomprimento+ do rio preponderante, normalmente sedespre$am as demais6


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B. Comportamento doescoamento em rios


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Z2Z1

0ode haver omesmo paracotas diferentes

I QS


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Durante o avano da onda de cheia, a va$#o de entrada (E+ maior !ue a va$#o de sada (8+, formando um arma$enamento emforma de cunha. Durante a recess#o, a va$#o de sada (8+ maior

!ue de entrada (E+, resultando em uma cunha negativa.-dicionalmente, eAiste um arma$enamento por prisma, !ue estformado por um volume de se#o transversal constante ao longode todo o comprimento do canal prismtico (ChoF, 1G>G+.


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H & 4empo de deslocamento da onda de che a atravs do

trecho de r o.

I & fator de pondera#o, com valores entre J e J,>, em

fun#o da forma de arma$enamento em cunha. m r os

natura s, de va$"es elevadas e de ba Aa decl v dade, I

mu to prA mo de J, e ser ma s prA mo de J,> !uanto ma or

a decl v dade do r o, e menor for a va$#o do mesmo5

I 9 J K n#o eA ste cunha de arma$enamento, nem curva de

remanso no r o. scoamento do t po reservatr o, onde 9

H.8.

I 9 J,> K cunha completamente desenvolv da.


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Hidrograma

de entradaHidrograma

de sada

Volume armazenado

acumulado

Igual a este (sem Qlateral)

obreposi#o dehidrogramas

8 9 f(t+


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7olume deamortecimento

Os hidrogramas se cru$am !uando cessa avaria#o de volume (E 9 8+ no tempo (t+. Ovolume (+ n#o mais varia, alcanando seumAimo.

QIdt

dS=

0dt

dSQI == max

SS =


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L. Comportamento doescoamento em reservatrios


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Z1 S1Z2S2

I Q

2ela#o biunvoca A 7elocidade pe!uena Minha d=gua hori$ontal


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Nos reservatrios, n#o h contribui#o lateral e a rela#oentre o arma$enamento e a va$#o obtida considerando a

linha hori$ontal de gua do reservatrio.


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7olume de amortecimento

Os hidrogramas se cru$am !uando cessaa varia#o de va$#o (8+ no tempo (t+. Ovolume (+ n#o mais varia, alcanando

seu mAimo

0

dt

dS= 0

dt

dQ=


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Prof Eng Frederico Aleixo fredvox@gmail com

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