Hidrologia

Sumário

1. Introdução

Hidráulica é o estudo do comportamento da água em repouso ou em movimento. A engenharia hidráulica aplica os princípios da mecânica dos fluidos aos problemas ligados à recolha, armazenamento, controle, transporte, regulação, medição e uso das águas. Este ramo da engenharia civil é responsável pela realização de projetos como os de sistemas de esgotos, de redes de abastecimento de água, de sistemas de irrigação, de sistemas de drenagem, de obras portuárias, de barragens e de hidrovias.
Neste trabalho abordaremos as Equacões Fundamentais da Hidráulica.
Como se sabe, a Equação de Bernoulli é utilizada para, entre outras aplicações hidráulicas quantificar velocidades de escoamento estacionários de descarga de reservatórios,estimar a velocidade de escoamento através duma restricao à sua passagem e medir velocidades de escoamentos e os correspondentes caudais. A aplicação da Equação de Bernoulli está portanto presente nas operações de previsão feitas pelos Engenheiros, nas correspondentes operações de verificação e experimentação em geral.

2.

1 Equações Fundamentais da Hidráulica

Hidráulica: - HIDRO → água

- AULOS → condução

Em geral os escoamentos em condutos forçados são considerados unidimensionais e em regime permanente (características não variam com o tempo) ⇒simplificações embutidas nas equações que os descrevem.

3. Equação da Continuidade

Decorrente da lei de conservação da massa

Figura 1 – Lei da conservação da massa

Para uma tubulação conduzindo água:

Figura 2 – Volume de controle utilizado

Qm= p1A1U1 = p2A2U2 [kg/s]

Como a água é um fluido incompressível ⇒ ρ é constante (ρ1=ρ2), então a vazão volumétrica passa a ser:

Qm= A1U1 = A2U2 [m³/s]

Se a velocidade média no ponto 2 (U2) é menor que a velocidade

Média no ponto 1 (U1),para uma vazão constante, obrigatoriamente a área do escoamento deve aumentar,isto é:

A2 >A1 , então