Dica: entender e comparar o princípio de funcionamento do rotâmetro, a utilização da equação de Manning e a aplicabilidade de ambos, citando as possíveis discrepâncias como: natureza do escoamento, precisão e incerteza dos dados e variações nas condições experimentais. BONS ESTUDOS! Anexo 1 – Planilha de dados e cálculos da Etapa 1 Fonte: o autor. Ver conteúdo
3. A vazão calculada pela equação de Manning pode ser comparada de forma satisfatória a vazão indicada pelo rotâmetro? Explique os principais fatores que podem causar essa variação nos dados obtidos entre a equação e o instrumento de medição. Ver conteúdo
2. Ao realizar a leitura da altura da lâmina d’água, foi observada alguma dificuldade na obtenção deste dado? Cite quais as dificuldades encontradas e como isso pode causar erros na leitura dos dados. Ver conteúdo
ETAPA 2: RELAÇÃO ENTRE LÂMINA D’ÁGUA, DECLIVIDADE E VAZÃO Após obter os dados na etapa anterior, você, futuro engenheiro (a), verificou alterações no comportamento do escoamento com a mudança de declividade do canal. A partir destas observações, explique com suas palavras e com os conceitos aprendidos em aula, as seguintes questões: 1. Ao variar a declividade do canal mantendo-se a vazão constante, é possível notar variação nos parâmetros do escoamento? Justifique sua resposta, explicando quais valores são modificados e o motivo da sua variação. Ver conteúdo
Equação 2: Número de Reynolds Na qual: v: velocidade (m/s) Dh: diâmetro hidráulico (4 x Raio hidráulico) : viscosidade cinemática (m²/s) Apresente a tabela do Anexo 1 com os resultados dos seus cálculos, apresentando seus cálculos de forma detalhada, com valores e unidades utilizadas. Esta justificativa deve ser feita para pelo menos uma das linhas de cálculo, sendo possível automatizar o restante da planilha. Apresente também a captura de tela de uma de suas leituras na régua, preferencialmente da linha que utilizou para justificar seus cálculos. Ver conteúdo
Equação 1: Equação de Manning Na qual: Q: vazão do canal (m³/s) Rh: raio hidráulico (m) So: declividade do canal (m/m) A: área do canal (m²) n: número de Manning Ver conteúdo
Figura 1: Controle de vazão do canal aberto. Fonte: o autor. Dicas: 1. A largura da calha pode ser obtida posicionando-se o cursor sobre a calha. 2. A declividade do canal é dada em graus. Converta para radianos e utilize a relação trigonométrica de tangente para determinar a declividade em m/m. 3. Utilize o coeficiente de Manning fornecido no laboratório virtual. 4. Calcule a vazão em m³/s utilizando a equação fornecida a seguir e posteriormente converta para m³/h. 5. Para determinar o número de Reynolds, utilize a viscosidade cinemática da água a 20°C = 1 . 10 ^-6 m²/s e a equação 2, fornecida na sequência. Ver conteúdo
Dica: realize o donwload do roteiro disponível para facilitar a utilização da bancada virtual. ETAPA 1: EXPERIMENTO – ESCOAMENTO EM CANAL ABERTO A altura do escoamento em canais abertos, também conhecida como altura da lâmina d’água, é a profundidade do fluxo em um canal. Essa medida é essencial para determinar a capacidade de vazão e o comportamento hidráulico do canal. A altura do escoamento influencia diretamente a área da seção transversal do fluxo, afetando a quantidade de água que passa pelo canal. Além disso, ela está intimamente ligada à declividade e à velocidade do fluxo. Compreender e controlar essa altura é crucial para o design eficiente e a operação de sistemas de canais abertos. A partir disto, determinaremos parâmetros importantes do escoamento em canais abertos. Para isto, determine os valores solicitados na planilha fornecida no Anexo 1 (ao final do enunciado da atividade), de acordo com os valores de declividade fornecidos, mantendo a vazão fornecida em 50%, conforme o exemplo a seguir. Ver conteúdo
Para compreendermos melhor o funcionamento dos canais abertos e a relação entre seus parâmetros, iremos realizar um estudo em laboratório, o qual nos permitirá observar o comportamento do escoamento em função de algumas variáveis. Para isto, iremos utilizar o laboratório virtual disponível em seu Studeo, intitulado como “Canal Aberto”. Ver conteúdo
EQUIPE PEDAGÓGICA CURSOS HÍBRIDOS | ENGENHARIA CIVIL Os canais abertos são elementos essenciais da hidrologia, sendo estruturas naturais ou artificiais onde o fluxo de água ocorre com uma superfície livre exposta à atmosfera e desempenhando um papel crucial na gestão da água e no suporte a atividades humanas e ecossistemas. Dentre suas utilizações, podemos citar a gestão de recursos hídricos, o controle de enchentes, a irrigação agrícola e o transporte aquaviário. A compreensão e a gestão eficaz desses canais são fundamentais para a segurança hídrica, a agricultura e a mitigação de desastres. À medida que os desafios climáticos e ambientais evoluem, a inovação e a tecnologia continuarão a desempenhar um papel vital na otimização da utilização e manutenção desses canais. Ver conteúdo
Como enviar o seu arquivo: → Ao final do enunciado desta atividade, aqui no Studeo, tem uma caixa de envio de arquivo. Basta clicar e selecionar sua atividade, ou arrastar o arquivo até ela. → Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir. Ver conteúdo
Problemas frequentes a evitar: → Coloque um nome simples no seu arquivo. Se o nome tiver caracteres estranhos (principalmente pontos) ou for muito grande é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho, e ele seja zerado. → Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em .pdf para evitar incompatibilidades. → Verifique se você está enviando o arquivo correto! É a Atividade M.A.P.A. da disciplina de Hidrologia e drenagem urbana? É outra atividade de estudo? Ver conteúdo
7 – Indique quais são as medidas realizadas possíveis para que o rio de abastecimento público melhorasse sua classificação de qualidade ambiental. Ver conteúdo
5 – As condições de qualidade de água deste rio passaram a indicar quais principais usos? Ver conteúdo
Você deverá responder as seguintes perguntas: 1 – Em qual classe o rio estava enquadrado? Ver conteúdo
Com a diminuição da intensidade de industrialização da cidade, observou-se redução dos lançamentos clandestinos de esgoto industrial sem tratamento no rio de abastecimento, e após algum tempo observou-se os seguintes parâmetros: • DBO5 a 20 ºC de 5 mg O2 /L. • OD de 8 mg O2 /L. • Turbidez de 20 UNT. • Cor verdadeira de 55 mg Pt/L. • pH = 7,0. • Cianobactérias = 5.000 cel/mL. • Coliformes termotolerantes = 8 NMP/100 mL. Ver conteúdo
ETAPA 3 Para esta terceira etapa, primeiramente você engenheiro deverá verificar as condições da qualidade da água e o enquadramento do rio de abastecimento. Inicialmente, o rio de abastecimento de seu município continha os parâmetros de potabilidade a seguir: • DBO5 a 20 ºC de 9 mg O2/L. • OD de 4 mg O2/L. • Turbidez de 24 UNT. • Cor verdadeira de 75 mg Pt/L. • pH = 6,0. • Cianobactérias = 20.000 cel/mL. • Coliformes termotolerantes = encontrado na ETAPA 1. Ver conteúdo
Após a melhoria da água, faça um novo cálculo do IQA para os novos resultados da análise de água e indique qual será a nova avaliação da qualidade da água. Tabela 2 - Parâmetros e resultados das análises de campo. Fonte: o autor (2024). Ver conteúdo
Responda: Para os valores de NMP/100 ml encontrados e os valores tabelados, qual o resultado do IQA será para o estado do Paraná? Ver conteúdo
Os resultados das análises se encontram na Tabela 1. Tabela 1 – Parâmetros e resultados das análises de campo. Fonte: o autor (2024). *Para o cálculo da IQA, utilize o valor NMP/100 mL para o parâmetro “Coli Termotolerantes” encontrado na contagem das colônias em sua placa de Petre no experimento da ETAPA 1. Ver conteúdo
ETAPA 2 Para esta etapa, inicialmente você engenheiro conhecedor das os parâmetros de qualidade das águas, deverá realizar o diagnóstico deste índice de qualidade a partir dos valores coletado em campo. Nesta etapa você é o responsável por coletar amostras, realizar ensaio das amostras e avaliar os dados obtidos para determinar os Índices de Qualidade da Água (IQA) do rio que abastece a cidade no interior do Paraná. Para a realização dos cálculos para o IQA, utilize a tabela de Excel fornecida em seu material de estudo. Ver conteúdo
Qual foi a combinação dos positivos encontrada? Indique o NMP/100 mL e seus limites inferior e superior. * Adicione um print dos tubos de ensaio após a realização da coleta. Ver conteúdo
ETAPA 1 Nesta ETAPA, você realizara o experimento: LABORATÓRIO DE SANEAMENTO AMBIENTAL: COLETA, PREPARO E ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA. Neste experimento, você irá aprimorar seus conhecimentos sobre análise microbiológica da água. Esta técnica permite detectar com antecedência alterações na qualidade da água. Para realizar o experimento, verifique os materiais adicionais do laboratório virtual: Sumário Teórico e Roteiro. Responda: Qual o valor obtido da contagem do número de colônias de bactérias por 100 mL? * Adicione um print da placa de petri com sua contagem. Ver conteúdo