4.14.2. Conceitos utilizados

O dimensionamento hidráulico da geocélula para revestimento de canais é similar ao dos canais convencionais e depende de aspectos relacionados à velocidade de escoamento, declividade do fundo e ao coeficiente de rugosidade, em função do tipo de preenchimento.

A versatilidade da solução, com geocélulas em revestimentos de canais, permite alternativas com excelente custo-benefício em algumas situações e/ou locais peculiares, como por exemplo as situações descritas a seguir:

Locais onde há limitação para a largura do canal

Em áreas urbanas é comum haver restrições para a largura do canal. Esses canais geralmente são projetados com talude quase vertical e o fundo revestido. Neste caso, os taludes podem ser protegidos por um muro de contenção com geocélulas empilhadas, preenchidas com material granular e vegetação, e o fundo do canal com painéis apoiados no solo, como mostra a figura 16.

Canais com baixa velocidade de escoamento

Uma seção transversal constituída por pouca profundidade e grande largura reduz a velocidade, a eficiência hidráulica e as tensões geradas no escoamento (Chow, 1959; Presto, 2008).

Canais com alta velocidade de escoamento

Um canal de seção trapezoidal pode ter alta eficiência hidráulica se a sua geometria seguir as proporções mostradas na figura 16. A eficiência hidráulica, que está associada a altas velocidades de fluxo, se o revestimento for liso (baixa rugosidade) (Chow, 1959), pode ser expressa como a vazão dividida pela seção transversal unitária, para uma dada declividade do fundo do canal. Essa eficiência aumenta à medida que a rugosidade do revestimento “n” diminui e o raio hidráulico “R” aumenta. O revestimento escolhido para o canal, neste caso, deve ser resistente às tensões que resultam da alta velocidade de escoamento.

Todos os métodos de dimensionamento de canais usam a fórmula de Manning para determinação da capacidade de escoamento. Essa fórmula relaciona a geometria da seção transversal, a rugosidade do revestimento, a declividade do fundo do canal e a velocidade média a várias profundidades:


Os fatores mais importantes que afetam a escolha do coeficiente de Manning para o dimensionamento de canais são: o tipo e as dimensões dos materiais que constituem o fundo e as margens, e a forma geométrica do canal. Cowan (1956) desenvolveu um procedimento para avaliar os efeitos desses fatores na determinação do valor do coeficiente de rugosidade para um canal.

A figura 17 mostra os parâmetros que são considerados na fórmula de Manning, usada para determinar a vazão total (m3/s):

Segundo Chow (1959), é possível testar empiricamente combinações dos parâmetros que satisfazem as duas equações e descrevem as condições de fluxo para um dado escoamento. Para a maioria dos casos de fluxo constante, o escoamento é constante através de todo o canal, ou seja, o fluxo é contínuo e o princípio da continuidade pode ser expresso da seguinte forma:

Q1 = A1 v1 = A2 v2 = Q2 (5)

Onde os índices designam as diferentes seções do canal. Na figura 18, os índices 1 e 2 indicam as seções 1 e 2 consideradas.