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Title in Portuguese: Avaliação dinâmica do deságue de tubulações transversais de microdrenagem urbana nos canais artificiais de macrodrenagem: Estudo de caso — Canal do Rio Granjeiro, Crato
Title: Dynamic evaluation of the drainage of urban microdrainage transverse pipes in macrodrainage artificial channels: Case study - Rio Granjeiro Channel, Crato
Author: Pantoja, Clara Fonseca
Advisor(s): Silva, Francisco Osny Enéas da
Keywords: Drenagem urbana
Amortecimento de cheias
Afogamento de tubulações
Issue Date: 2017
Citation: PANTOJA, C. F.(2017)
Abstract in Portuguese: Motivado pelos eventos de enxurrada catastróficos ocorridos em 28 de janeiro de 2011 no município do Crato–CE, este trabalho tem como foco o arrombamento sucedido pouco a jusante do início do trecho artificial do canal do Rio Granjeiro — o qual cruza o centro da cidade e tinha a função de amortecimento de cheias como essa. No local desse arrombamento, deságua uma galeria de drenagem transversal cuja seção de saída ficou totalmente destruída. Sob a suspeita de velocidades de escoamento excessivas e da muito provável formação de turbulência na junção, caracterizaram-se as estruturas por meio de estudos topográficos e hidrológicos, para então desenvolver um estudo hidráulico que analisasse numericamente o problema em questão. Os estudos topográficos definiram, através de levantamentos de campo e a utilização de software de georreferenciamento, não apenas o traçado da galeria de drenagem e as posições geográficas do trecho, como também as áreas de drenagem referentes aos vários pontos focais onde a vazão era a preocupação inicial. Em seguida, os estudos hidrológicos determinaram as vazões de escoamento superficial com base nas áreas de drenagem delimitadas anteriormente, assim como caracterizaram a hidrologia local durante a enxurrada por meio da análise de séries históricas de precipitação e da formação de hidrogramas com base no método do Natural Resources Conservation Service (NCRS, antigo SCS). Por fim, os estudos hidráulicos modelaram a seção trapezoidal do canal artificial e a seção retangular da galeria, determinando a altura de lâmina d’água e velocidade de escoamento em ambos. De posse dessas velocidades de fluxo, elaborou-se uma análise vetorial de forças com o intuito de descobrir a resultante que atuava na parede do canal a jusante da junção galeria–canal. Além da análise vetorial, calculou-se também a turbulência (em termos do número de Reynolds) e confirmou-se o regime supercrítico de escoamento (em termos do coeficiente de Froude), corroborando as hipóteses iniciais e abrindo espaço para futuros estudos de maior complexidade.
Abstract: Motivated by the events of a catastrophic flood that happened on January 28, 2011 at the city of Crato–CE, this work focuses on the collapsed section shortly downstream of the beginning of the Granjeiro River channel’s artificial concrete portion — which crosses the city centre and had the purpose of damping floods like that one. At that point of collapse, a transverse drainage gallery spews its flow, and that gallery’s output section ended up completely destroyed. Suspecting the action of excessive stream velocities and the very probable formation of turbulence at the joint, topographical and hydrological studies were made so as to characterize both structures, in order to be able to develop a hydraulic study that would manage to numerically analyse the problem at question. The topographical studies defined, through field surveying and the application of georeferencing software, not only the drainage gallery’s layout but also the drainage areas corresponding to the several focal points where flow rate was the main concern. The following hydrological studies were able to determine the runoff flow rates based on the area values previously delimited, as well as characterise the local hydrology during the flood event by analysing historical series of precipitation and by creating hydrographs based on the Natural Resources Conservation Service (NRCS, previously SCS) method. Finally, the hydraulic studies modelled the trapezoidal section of the artificial channel and the rectangular section of the gallery, determining the water blade height and flow velocity in both. Using those velocity values, a vectorial analysis of forces was elaborated with the intention of calculating the resultant force acting on the channel’s wall downstream of the gallery–channel junction. In addition to the vectorial analysis, the turbulence in the channel was also measured (in terms of Reynolds’ number) and the supercritical flow condition was confirmed (in terms of Froude’s coefficient), corroborating the initial assumptions and giving way to more complex studies to follow this one in the future.
Description: PANTOJA, Clara Fonseca. Avaliação dinâmica do deságue de tubulações transversais de microdrenagem urbana nos canais artificiais de macrodrenagem: Estudo decaso — Canal do Rio Granjeiro, Crato. 2017. 68f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/28748
metadata.dc.type: TCC
Appears in Collections:ENGENHARIA CIVIL - Monografias

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