Hidrometria: Medição de Vazão e Níveis

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Hidrometria
 Pelotas, 2020.
Sumário 
1- Introdução .............................................. ..........................................................3
 1.1 Instalação e operação de postos fluviométricos................................................4
 1.2 Medição de níveis .............................................................................................6
 2. Medição de vazão ..............................................................................................10
 2.1 Molinetes...........................................................................................................11
 2.2 ADCP................................................................................................................12
 2.3 vertedores ........................................................................................................14
 2.4 Método Gravimétrico e Volumétrico..................................................................19
 2.5 Método diluição Quimica...................................................................................20
2.6 Método das calhas Venturimétricas ..................................................................21
2.7 Método de Calha Venturimétrica do Tipo de Ressalto Hidráulico.....................22
2.8 Método da Calha Venturimétrica do Tipo Parshall ...........................................23
2.9 Métodos dos flutuadores ...................................................................................27
3 conclusão..........................................................................................................28 
4 bibligrafia .........................................................................................................29
1. INTRODUÇÃO
 Em razão da importância da água e das crescentes preocupaçõ es ambientais nas diversas atividades desenvolvidas pelo homem, está evoluindo progressivamente em todo mundo um novo conceito integrado de planejamento, gestão e uso dos recursos hídricos, onde, através de um conjunto de medidas técnicas, administrativas e legais, busca-se uma resposta eficaz às necessidades humanas e às exigências sociais para melhorar a utilização da água. Para um gerenciamento adequado dos potenciais hidráulicos disponíveis no mundo, é fundamental conhecer o comportamento dos rios, suas sazonalidades e vazões, assim como os regimes pluviométricos das diversas bacias hidrográficas, considerando as suas distribuições espaciais e temporais, que exige um trabalho permanente de coleta e interpretação de dados, cuja confiabilidade torna -se maior à medida que suas séries históricas ficam mais extensas, envolvendo eventos de cheias e de secas (IBIAPINA et al., 2003).
	A hidrometria é a ciência que mede e analisa as características físicas e químicas da água, incluindo métodos, técnicas e instrumentação utilizados em hidrologia (PROSSIGA, 2003). Dentro da hidrometria pode-se citar a fluviometria que abrange as medições de vazões e cotas de rios. Os dados fluviométricos são indispensáveis para os estudos de aproveitamentos hidroenergéticos, assim como para o atendimento a outros segmentos, como o planejamento de uso dos recursos hídricos, previsão de cheias, gerenciamento de bacias hidrográficas, saneamento básico, abastecimento público e industrial, navegação, irrigação, transporte, meio ambiente e muitos outros estudos de grande importância científica e sócio-econômica (IBIAPINA et al., 2003).
	Uma estação hidrométrica é uma seção do rio, com dispositivos de medição do nível da água (réguas linimétricas ou linígrafas, devidamente referidos a uma cota conhecida e materializada no terreno), facilidades para medição de vazão (botes, pontes, etc.) e estruturas artificiais de controle, se for necessário (STUDART, 2003).
A avaliação diária da vazão por um processo direto (medição e integração do campo de velocidades na seção transversal) seria excessivamente oneroso e complicado, por este motivo opta-se pelo registro dos níveis do rio e determina-se uma relação entre a vazão e o nível denominada curva-chave. Portanto, a seguir será descritas a instalação de um posto fluviométrico, a medição dos níveis, a medição de vazão e a determinação da curva-chave.
1.1 Instalação e operação de postos fluviométricos
Segundo Santos (2001), na escolha do local de instalação das estações fluviométricas deve-se procurar um local do rio onde a calha obedece a alguns requisitos básicos:
1. boas condições de acesso à estação;
2. presença de observador em potencial;
3. leito regular e estável (preferencialmente, que não sofra alterações);
4. sem obstrução à jusante ou seja, sem controle de jusante;
5. trecho reto, ambas margens bem definidas, altas e estáveis, e de fácil acesso durante as cheias;
6. local de águas tranqüilas, protegidas contra a ação de objetos carregados pelas cheias;
7. relação unívoca cota x vazão.
Denomina -se “controle” a seção do rio que determina o nível de água no local para cada vazão Na maioria das vezes os fatores preponderantes na escolha da seção de controle.
são a facilidade de acesso e a existência de observador nas proximidades. Ao instalar uma estação fluviométrica, sempre se deve levar em conta que, na maioria dos casos, os registros só produzirão resultados através de estudos e análises hidrológicas, depois de muitos anos e que mudanças freqüentes de local, mesmo entre locais próximos entre si, levam à necessidade de se repetir muitos trabalhos, além de sempre gerarem um componente de incerteza nos estudos hidrológicos correspondentes.
 
A importância do leito ser fixo, consiste no fato de que se não for é possível que ocorra erosão, depois de uma grande cheia, e conseqüentemente causando uma alteração na curva-chave (Figurura 1). Por este motivo, é importante que se priorize a escolha da seção rochosa na escolha da seção, uma vez que só poderá ter alterações na curva chave somente por deposição de sedimentos e não por erosão.
. Figura 1: Leito do rio sob condições de erosão e deposição
Deve-se também evitar seções de controle onde exista controle a jusante, ou seja, o estreitamento do rio, uma ponte e, principalmente, a confluência de um rio. A confluência a jusante pode, numa cheia, causar remanso. Deve -se ter sempre a seção localizada acima de uma cota de cheia do afluente à jusante. Muitas vezes a seção, em função do remanso, deve ficar a centenas de quilômetros à montante. Caso isso não seja possível, pode-se criar um feixe de curvas chaves. Um exemplo é o efeito do Rio Guaíba sobre o Rio Caí, onde provavelmente o efeito não seja sentido somente a uns 70 km, e no Rio Gravataí o efeito do Guaíba ficaria além de Novo Hamburgo. Nestes casos, não pode-se evitar o controle de jusante, pois o Guaíba quando sobe seu nível exerce uma pressão maior à jusante do que a montante o que faz com que as vazões fiquem baixas ou negativas. Ao contrário, quando o nível está baixo, as vazões são maiores, influenciando diretamente nas vazões dos rios Caí e Gravataí.
Quanto a operação de uma estação fluviométrica, consiste basicamente, em realizar leituras diárias das cotas pelos observadores e a realização periódica de medições de vazão pelos hidrometristas.
Segundo Santos (2001), as principais atribuições do observador são:
· fazer diariamente a leitura as 7:00 e as 17:00h;
· em grandes cheias realizar o maior número de leituras possíveis;
· instalar réguas sobressalentes em caso de destruição da original e/ou quandohouverem cotas acima ou abaixo do último e do primeiro lance;
· informar todas as ocorrências observadas durante as observações; 
 
1.2 Medição de níveis
Os níveis de um rio são medidas por meio de linímetros, mais conhecidos como réguas linimétricas e linígrafos. Uma régua linimétrica é uma escala graduada, de madeira, de metal, ou uma pintada sobre uma superfície vertical de concreto. Quando a variação dos níveis de água é considerável, é usual instalar, para facilitar a leitura, a régua em vários lances. Cada lance representa uma peça de 1 ou 2 metros.
Os níveis máximos e mínimos dos lances de réguas a serem instalados devem ser definidos a partir de informações colhidas junto aos moradores mais antigos da região, de modo a evitar que a água ultrapasse os limites superiores e inferiores dos lances. O zero da régua deve estar, sempre mergulhado na água, mesmo durante as estiagens mais severas. Isso evita a necessidade de leituras negativas, que são tradicionalmente uma fonte de erro (SANTOS et al., 2001).
Figura 2: Lance de réguas instaladas em uma seção do rio em: a) período de cheia; b) regime de estiagem.
Entre essas réguas, as de madeira, com lances de 1 a 2 m, denteadas a cada 2 cm, designadas “Tipo divisão de Águas”, já foram largamente utilizadas e permanecem como alternativa em alguns lugares. O principal mérito desse tipo é o seu custo reduzido e a intercambialidade dos lance, pois a marcação dos metros é, em geral, acrescentada no local (SANTOS et al., 2001).
 Figura 3: Régua linimétrica
Em contrapartida, a grande desvantagem é a facilidade com que o observador pode cometer enganos na leitura. Esse problema tem levado a varias instituições, a substituírem as réguas denteadas de madeira por outros tipos menos sujeitos a erros de leitura, porque são numeradas a cada duas divisões de escala, como é o caso das réguas de metal esmaltadas (Figura 2). Evidentemente, independente do tipo de régua que é utilizada, as leituras estão sujeitas a uma série de erros, entre os
quais pode-se destacar os erros grosseiros (resultantes de imperícia ou negligência do observador) e os sistemáticos, que em geral provém de mudanças casuais ou mal documentadas do zero da régua (SANTOS et al., 2001).
 
Figura 4: Régua linimétrica de metal esmaltada em lances.
Entre os erros grosseiros, o mais comum é o erro de metros inteiros, quando o observador se engana com relação ao lance, ou então a invenção pura e simples do registro, quando o observador não realizou a leitura. A comodidade de realizar a leitura à distância (para não descer o barranco da margem do rio) também é uma fonte de erro freqüente. Já os erros sistemáticos são as diferenças entre o nível de água correto e o registrado na régua. Têm suas causas na instalação defeituosa da régua, independem do observador e são sempre de mesmo valor. A causa mais freqüente desses erros nas réguas linimétricas reside no chamado deslocamento do zero, isto é, a régua sofreu um deslocamento vertical, fazendo com que sua origem não se situe mais na cota original. Outra causa comum de erro sistemático de leitura nos níveis de água é o afastamento da régua da vertical causado pelo impacto de detritos e barcos (SANTOS et al., 2001).
Além dos problemas oriundos de observadores negligentes ou mal treinados, as réguas linimétricas apresentam o inconveniente de fornecer apenas uma ou duas observações (em geral as 7:00 e 17:00h), que podem não ser representativas da situação média diária. Pois é possível que tenha ocorrido um máximo ou mínimo no intervalo entre as duas leituras. Este problema é particularmente importante em cursos de água onde existem usinas hidrelétricas em operação, que normalmente provocam variações rápidas nos níveis de água. Também no caso de bacias hidrográficas pequenas e particularmente bacias urbanas. Para contornar este problema, costuma-se instalar em estações fluviométricas com variações rápidas de nível, registradores contínuos, denominados linigrafos (IBIAPINA et al., 2003).
Assim como no caso dos pluviógrafos, em que sempre se instala um pluviômetro ao lado, também linígrafo não dispensa a instalação da régua, que deve, sempre que possível, ser lida normalmente as 7:00 e 17:00h ou, pelo menos uma vez por dia, permitindo os seus registros :
· detectar prontamente um defeito mecânico do linígrafo;
· auxiliar na interpretação do diagrama (principalmente evitar que quem examina o linigrama se perca nas chamadas reversões, e;
· substituir registro do linígrafo no caso de avaria do aparelho.
Sob o ponto de vista funciona l, distingue-se os linigrafos de bóia e os de pressão. Os linigrafos de bóia possuem um flutuador preso a um cabo ou uma fita de aço que transmite o seu movimente, decorrente de uma variação de nível de água, a um eixo que desloca um estilete munido de pena sobre um gráfico de papel. Ao mesmo tempo, um mecanismo de relógio faz o gráfico avançar na direção perpendicular ao movimento da pena e a uma velocidade constante (STUDART, 2003).
Figura 5:Instalação de um linígrafo de bóia
O linígrafo de pressão apresenta a vantagem de permitir, em geral , períodos mais longos sem que haja a necessidade de troca de papel. O linígrafo de bóia, em geral exige a troca do papel semanalmente. Outra desvantagem do linígrafo de bóia em relação ao de pressão, consiste na instalação muito dispendiosa, a escavação do poço e da construção dos condutos de ligação. Em locais onde há afloramento de rocha ou cobertura de solo muito pequena essa escavação é muito cara e trabalhosa, exigindo o emprego de explosivos (SANTOS et al., 2001).
Figura 6: instalação de linigrafo de pressão de bolhas
Por essa razão, recentemente, tem -se dado preferência ao linígrafo de pressão, que dispensa a construção do poço. Entre os linigrafos de pressão existe o de bolhas, de concepção mais antiga e pouco usado, e o linígrafo com transdutor de eletrônico de pressão, cujo desenvolvimento recente resulta em um equipamento mais compacto e robusto e de custo reduzido.
Em locais ermos, no caso da Amazônia ou do Pantanal, a utilização de linigrafos, que gravam os valores em um arquivo magnético (datalogger) de onde podem ser transferidos diretamente para o computador, é mais em função das dificuldades de observação do que pela necessidade de medição contínua no tempo. Já em áreas urbanas o linígrafo é essencial, sendo insuficiente o uso da régua, uma vez que os eventos relevantes podem acontecer em minutos (5, 10, 15, 30 minutos). O custo da instalação de linigrafos em áreas urbanas é muito grande, devido a constante danificação do equipamento tanto pela população quanto pelo ambiente de escoamento.
2. Medidas de vazão
Medição de vazão em hidrometria é todo processo empírico utilizado para determinar a vazão de um curso de água. A vazão ou descarga de um rio é o volume de água que passa através de uma seção transversal na unidade de tempo (em geral um segundo). Como já foi mencionado anteriormente, essa vazão é associada a uma cota linimétrica determinada como mencionado no item anterior. A seguir será descrito a determinação da velocidade do fluxo através da seção de controle, a fim de determinar a vazão do curso de água.
Os equipamentos mais utilizados para medir a velocidade da água são os molinetes e os ADCPs.
2.1 Molinetes
 são equipamentos que contém uma hélice que gira quando é colocada no sentido do fluxo da água. Oprincípio mais utilizado é que a rotação da hélice em torno do eixo abre e fecha um circuito elétrico, contando o número de voltas durante um intervalo de tempo fixo, obtendo-se assim uma relação entre a velocidade do fluxo e a rotação da hélice do tipo:
Medição em um número significativo de verticais (ver tabela).
 A velocidade média em cada vertical pode ser medida de várias formas (ver tabela).
A mais comum: 
• h(x)>0,6m: média das velocidades medidas a 20% e 80% da profundidade.
 • h(x)<0,6m: velocidada medida a 60% da profundidade.
onde V = velocidade do fluxo; N = velocidade de rotação; e a e b são constantes características da hélice e fornecidas pelo fabricante do molinete, e/ou determinadas por calibração, que deve ser realizada periodicamente (CHEVALLIER, 2003).
Figura 7: Molinete para medição de velocidade de fluxos.
O método para determinação da vazão consiste nos seguintes passos (STUDART, 200):
1. Divisão da seção do rio em um certo número de posições para levantamento do perfil de velocidades;
2. Levantamento do perfil de velocidades;
3. Cálculo da velocidade média de cada perfil;
4. Determinação da vazão pelo somatório do produto de cada velocidade média por sua área de influência 
Figura 8: Medida de vazão com molinete
O número de pontos que devem ser posicionados os molinetes dependem da 
profundidade do curso de água em estudo, a fornece a posição na qual o molinete 
deve estar em relação a profundidade.
Posição do molinete na vertical em relação à profundidade.
	Profundidades
	Posição
	0,15 a 0,60
	0,6.P
	0,60 a 1,20
	0,2.P e 0,8.P
	1,20 a 2,00
	0,2.P; 0,6.P e 0,8.P
	2,00 a 4,00
	S; 0,2.P; 0,4.P; 0,6.P e 0,8.P
	acima de 4,00
	S;0,2.P; 0,4.P; 0,6.P; 0,8.P e F.
A posição S (superfície) corresponde à profundidade de 0,10m, e a posição F (fundo) corresponde àquela determinada pelo comprimento da haste de sustentação do lastro.
2.2 ADCP
 é um equipamento acústico de medição de vazão que utiliza o efeito Doppler (mudança observada na freqüência de uma onda qualquer resultante do movimento relativo entre a fonte e o observador) transmitindo pulsos sonoros de freqüência fixa e escutando o eco que retorna das partículas em suspensão (sedimentos e plâncton). Estes materiais, na média, movem-se com a mesma velocidade da massa da água em que se encontram. Quando estas partículas movem-se em direção ao ADCP, a freqüência do som que hipoteticamente seria ouvida nelas teria sua freqüência alterada pelo efeito Doppler, proporcionalmente à velocidade relativa entre o ADCP e a partícula. Parte desse som, suja freqüência foi alterada pelo efeito Doppler, é refletida de volta em direção ao ADCP. Este eco parece ao ADCP como se a fonte fosse a partícula em movimento, e o ADCP percebe o som refletido com sua freqüência alterada uma segunda vez pelo efeito Doppler. Portanto, como o ADCP tanto transmite o som, como recebe sem eco refletido, o efeito Doppler aplica-se duplamente e a equação 
(SANTOS et al., 2001).
Figura 9. ADCP medidor de vazões
2.3 Método do Vertedor
A definição de vertedor é bastante ampla mas podemos dizer que é toda abertura sobre a qual um líquido escoa.
Os vertedores são de ampla aplicação mas, em geral, só permitem leituras em obras já concluídas. Ou seja, é difícil estudar a vazão de um curso de água pelo processo dos vertedores se não existir no mesmo uma represa já construída, a não ser em pequenos cursos de água.
hv = altura da lâmina vertente x= altura da válvula em relação ao fundo do canal
L = largura do canal
b = largura do vertedor
bc = largura da veia contraída
Figura 10. Esquema de um Vertedor. Planta, Corte Longitudinal e Corte Transversal
 
3
A Figura 1, apresenta um esquema de um vertedor retangular com as principais denominações de suas partes ou grandezas. O vertedor mostrado nesta figura apresenta contração da lâmina vertente. Essa contração pode ser, basicamente, unilateral ou bilateral (como na figura); o vertedor pode, também, não apresentar contração.
No que diz respeito a medição, existe uma relação entre a carga do vertedor (hv) e a vazão (Q). Podemos ter uma curva de aferição que relacione essas grandezas ou utilizar as equações apresentadas na literatura técnica. Entre essas equações, destacamos a de Francis, para vertedores retangulares:
Para se determinar a vazão (Q) por meio dessa fórmula é necessário ter- mos as dimensões físicas do vertedor (b, L, x), a largura da veia contraída (bc) e a carga (hv). O valor de bc é dado, aproximadamente, por:
bc = b (para vertedor sem contração)
bc = b — 0,1.hv (para vertedor com contração unilateral)
bc = b — O,2.hv (para vertedor com contração bilateral)
O valor de hv tem que ser lido, pois está relacionado diretamente com a vazão. Portanto a precisão da leitura de hv influência fortemente o resultado. Logo, são necessários certos cuidados, como, por exemplo, evitar que a leitura seja próxima do vertedor para não sofrer influência do abaixamento superficial. É recomendável uma distância de 1,80 a 5,00 m a montante. Deve, também, haver passagem de ar por baixo da lâmina vertente para que não haja alteração na característica da mesma, como aderência à parede, o que acarretará alteração no valor do coeficiente de vazão. Convém existir, a montante, um canal regulador do fluxo e, se possível, a medição deve ser feita num poço de leitura, na lateral do curso, que é um poço com comunicação com o canal. Estamos, dessa forma, lendo o mesmo valor hv, só atenuando as turbulências que afetam as medidas. A Figura 11 mostra um esquema para uma medição correta de hv.
	Figura 11. Esquema para obter uma leitura correta de hv.
O	emprego ou não de contração (uni ou bilateral) depende da vazão. A medida que temos valores menores de vazão devemos utilizar as contrações e, para valores muito baixos de vazão, existe um tipo especial de vertedor: o triangular. Para.esses, a fórmula de Francis não pode ser empregada, embora existam fórmulas típicas na literatura técnica. Além dos vertedores retangulares e triangulares, existe ainda o trapezoidal, para vazões intermediárias.
Q = 1,838 *( L - 0,2* H ) * H^3/2
Os vertedouros retangulares (Figura 12) são empregados para vazões próximas a 1 m3 /s., ou seja, quando torna-se difícil o uso do vertedouro triangular dada a grande carga H.
Os vertedouros triangulares (Figura 12) são muito utilizados para medir-se pequenos caudais até 300 L / s, em face a pequena variação dos coeficientes de descarga em relação a variação da carga H.
Figura 12. Vertedouro tipo Thompson (entalhe de 90 º)
Da mesma forma que para os vertedouros retangulares pode-se se deduzir a relação carga H e vazão Q apenas fazendo:
L=2.h. tg
o que conduz ao seguinte resultado fundamental
Na prática de medições de vazão com vertedouros triangulares adota-se o ângulo de entalhe 
2= 90° de forma que o coeficiente Cw .tg aproxime-se de 0.59 para vertedouros sem soleira.
Desta maneira, para este vertedouros adota-se a fórmula de Thompson:
 Q = 1,4 . 
Outro tipo de vertedouro bastante utilizado (Figura 13) é o trapezoidal ou de Cipollétti.
Figura 13. Vertedor trapezoidal tipo Cipolleti
Este pesquisador procurou determinar um vertedouro trapezoidal que compensasse o decréscimo de vazão devido as contrações. Assim a inclinação das faces foi estabelecidas de modo que a descarga através das partes “triangulares” do vertedor correspondesse ao decréscimo de descarga devido as contrações laterais com a vantagem de evitar a correção dos cálculos. Para estas condições o taludi lateral resulta uma proporção de 1:4. Logo a fórmula da vazão Q em função de H fica:
Q = 1,838 . L . 
2.4 Método Gravimétrico e Volumétrico
Consiste em desviar o curso para um reservatório conhecido e, depois de um tempo medido, verificar o acréscimo de volume. Dai, obtém-se a vazão média.
Em laboratório, isso é feito, comumente, utilizando uma balança everificando a variação de massa do reservatório. Como é conhecida a relação massa volume do fluido, calculamos a vazão:
m2 – m1
Q = p.(t2 — t1)
em que Q é a vazão medida; p, a massa especifica do fluido: m2, a massa final; m1, a massa inicial; t2, o tempo final; e t1, o tempo inicial.
A Figura 5, mostra um esquema utilizado em laboratório. Este processo pode ser de grande precisão, dependendo de sua execução, mas é limitado a poucas aplicações, quase sempre em instalações de ensaios.
Figura 14. Esquema utilizado em laboratório para medição de vazão pelo método Gravimétrico
2.5 Método da Diluição Química
Este método é muito usado pelos europeus para medição de vazão em pequenos rios de montanha e os norte-americanos usam este método para o cálculo de vazão de turbinas hidráulicas.
Consiste em lançar no curso de água em estudo uma vazão constante de uma solução que não seja encontrada em grande quantidade nessas águas e, a jusante, medir a concentração dessa solução comparando-a com a concentração natural do curso. Este método deve ser utilizado em águas turbulentas para garantir uma boa dissolução da substância, evitando, assim, um ―mascaramento‖ do processo. É comum utilizar-se uma solução de cloreto de sódio por ser inofensiva à ecologia.
Para calcularmos a vazão utilizamos as seguintes fórmulas:
Q = qS . N1 – N2 (Quando a substância no curso de água existe de forma considerável) 
 N2 - N0
Q = qS .(N1 - 1) (Quando a substância no curso de água não existe de forma considerável) 
 N2
em que qS é a vazão constante da solução; N0, a concentração inicial da substância no curso de água; N1, a concentração da solução lançada no curso; e N2 a concentração final da substância no curso de água.
É importante dizer que a medição de qs deve ser feita com muito critério, pois afetará diretamente o valor calculado da vazão. Também as amostras de água para se medir a concentração devem ser retiradas de vários pontos distribuídos na seção, a montante e a jusante.
Qualquer que seja a solução salina ou traçador empregado, pode-se distinguir dois processos de medição de vazão por diluição química:
2.6 Método das Calhas Venturimétricas
As calhas venturimétricas são medidores usados para médias e pequenas vazões e se assemelham, na construção, aos medidores Venturi para tubulações. No entanto, o princípio é bastante
diferente, só sendo necessária a leitura do nível de água em um ponto, enquanto nos medidores de tubulações é necessário que seja medida a pressão em dois pontos: na entrada e no estrangulamento, podendo-se também ler a diferença diretamente.
As calhas venturimétricas são, basicamente, de dois tipos: as de ressalto hidráulico e as do tipo Parshall.
2.7 Método de Calha Venturimétrica do Tipo de Ressalto Hidráulico
A Figura 7 mostra um esquema do primeiro tipo de Ressalto Hidráulico. As dimensões desses canais são de tal maneira a ocorrer escoamento torrencial, quando, normalmente, H1  1,25.H3.
Figura 15. Esquema de uma calha venturimétrica do tipo de Ressalto
Hidráulico.
Neste caso, a vazão é dada pela seguinte fórmula:
Q=K.a .2.g.H1.b.
em que b é a largura do canal de entrada; H1; o nível de água na entrada; g, a aceleração da gravidade; K, o coeficiente adimensional de vazão (de 0,55 a 0,65); e a, o coeficiente de atrito na parede do canal (≈ 0,95).
O outro tipo de medidor venturimétrico para canais abertos é o do tipo Parshall. Uma diferença de construção, fácil de ver, entre este medidor e o anterior é o fundo da calha, o qual, neste caso, apresenta uma depressão. O principio de funcionamento e a fórmula para se medir a vazão deste medidor são os mesmos do medidor de ressalto hidráulico.
As calhas venturimétricas associam diversas vantagens dos vertedores, acrescentando o fato de não apresentarem regiões propícias ao acúmulo de resíduos.
2.8 Método da Calha Venturimétrica do Tipo Parshall
Este medidor é aplicado a condutos livres, é constituído de secções distintas de forma a se criar um regime crítico na descarga. E dotado de uma secção convergente em nível, uma secção divergente em aclive. conforme a Figura 8. Estes medidores assemelhem-se aos medidores Venturi em tubulações, no entanto, o princípio é bastante diferente, só sendo necessária a leitura do nível da água em um ponto, enquanto os medidores de tubulações é necessário que seja medida a pressão em dois pontos.
Figura 16. Planta e vista de uma calha tipo Parshall
Podem ser construídos de madeira, chapas metálicas e alvenaria, sendo um medidor bastante preciso, desde que as medidas sejam rigorosamente obedecidas. Na tabela abaixo encontra-se os limites de aplicação em função da abertura W, através do qual observa-se que o mesmo pode abranger grande faixa de vazão.
	W
	CAPACIDADE (l/s)
	polegadas
	MIN.
	MÀX.
	3
	0,85
	53,8
	6
	1,52
	110,4
	9
	22,9
	251,9
	1
	30,5
	455,6
	1,5
	45,7
	696,2
	2
	61
	936,7
	3
	91,5
	1426,3
	4
	122
	1921,5
	5
	152,5
	2422
	6
	183
	2429
	7
	213
	3440
	8
	244
	3950
	10
	305
	5660
Tabela. Limites de aplicação para Medidores Parshall com escoamento livre.
A ação para o cálculo da vazão deste medidor resulta de estudos experimentais e tem a seguinte forma:
Q = K . 
onde:	Q =	vazão em m3
K e n = coeficientes experimentais dados na tabela abaixo; = a carga em m.
	W/(pol)
	K
	n
	3
	0,176
	1,547
	6
	0,381
	1,58
	9
	0,535
	1,53
	1
	0,69
	1,522
	1,5
	1,054
	1,538
	2
	1,426
	1,55
	3
	2,182
	1,566
	4
	2,935
	1,578
	5
	3,728
	1,587
	6
	4,515
	1,595
	7
	5,306
	1,601
	8
	6,101
	1,606
Fonte : penn metter co.
Tabela.Valores dos coeficientes K e n para escoamento livre.
O escoamento através deste medidor pode ocorrer sob duas condições distintas.
a) escoamento sem submergência ou escoamento livre;
b) escoamento com submergência ou afogado;
No primeiro caso, a descarga se da como nos vertedoras, não afetando a lâmina vertente, enquanto que no caso afogado a lâmina à jusante é suficientemente alta para retardar a razão de vazão. 
Para empregar-se um medidor afogado foi criado uma grandeza chamada razão de submergência, r, dado pela por
r = 
Assim, é considerado escoamento livre quando o valor dessa relação for inferior aos limites da tabela abaixo, em função da abertura W do medidor.
	W
	RAZÃO DE SUBMERGÊNCIA
	1 a 3 pol.
	0,5
	6 a 9 pol.
	0,6
	1 a 8 pés
	0,7
	10 pés
	0,8
Tabela. Valores limites para razão de submergência r.
Nos casos de submergência, ou seja, onde r ultrapassa os limites já apontados, deve-se medir além da carga Ha, a carga Hb e aplicar a redução de velocidade causada pelo afogamento à equação. Esta redução de velocidade vr e o coeficientes de correção f1 podem ser extraídos do ábaco da Figura 9 e da tabela a seguir, respectivamente. Desta forma, escreve-se a equação corrigida abaixo:
Q = K . – vr . f1
Figura 17. Ábaco para determinação da velocidade vr.
Tabela. Coeficiente f1 para calhas Parshall maiores que 1 pé
Tabela. Dimensões padronizadas de medidores tipo Parshall
2.9 Método dos Flutuadores
As formas e os tipos dos flutuadores são os mais variados. Normalmente, porém, são esféricos, ecos e de metal. Têm por finalidade medir a velocidade de um filete da superfície. Para isso cronometramos o tempo para a esfera percorrer uma distância conhecida e, assim, calculamos a velocidade. Para medirmos a velocidade de filetes abaixo da superfície, devemos utilizar uma esfera auxiliar que não flutue sozinha mas que, presa à primeira esfera, forme um conjunto flutuante. Este conjunto apresenta uma velocidade que é, aproximadamente, a média aritmética das velocidades dos filetes da superfície e interno. Conhecendo a velocidade do filete da superfície podemos calcular a outra.
Figura 18. Esquema de aplicação do método do flutuadores: Q=vazão; cp=velocidade de um filete abaixo da superfície; cs= velocidade do filete da superfície na mesma seção de cp; cm= velocidade do conjunto corpo flutuante-corpo submerso; L=distância conhecida.
Baseado no que foi ditopodemos formular:
cm = cs + cp	 ou	cp = 2.cm - cs.
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3 CONCLUSÃO
A importância dos novos métodos desenvolvidos com o uso de equipamentos modernos utilizando tecnologias avançadas, como seja o caso da telemetria ou o de computadores, técnicas para medições de níveis e de direção de correntes. Alguns métodos não- utilizados no Brasil sobre medição da vazão devem ser usadas, apesar de essas novas metodologias já serem de uso regular em alguns países, não são conhecidas aqui.
Em locais remotos não há facilidades adequadas para medições. Às vezes, mesmo locais com regulares facilidades podem estar inundados ou inacessíveis durante enchentes, ou mesmo apresentar muito tráfego de embarcações. Outros locais, como aqueles em condições de escoamento não-permanente, exigem que as medições sejam efetuadas com rapidez. É o caso, por exemplo, no baixo curso dos rios, em condições de efeitos de maré, no qual as medições têm de ser feitas com rapidez e continuamente para o conhecimento do regime local. Também em locais sob efeito de remanso de reservatório, onde o estabelecimento da relação cota/descarga não é possível de maneira biunívoca, ou mesmo em cursos d‘água largos, 
 
ou em estuários, onde os métodos convencionais de medição da descarga são impraticáveis ou envolvem procedimentos custosos e tediosos. Em outros locais, as condições de medições não são favoráveis, como seja o caso onde se tenha muita poluição, sendo o manuseio de equipamentos um problema para a saúde.
Os métodos de uso de técnicas denominadas ultra-sônica e eletromagnética permitem medições de vazão a cada 15 minutos, ou em menor tempo, para registro local ou para transmissão a um sistema central de recepção computacional. Usa equipamentos fixos.
O método do molinete é o mais aperfeiçoado equipamento em uso no Brasil para determinação da velocidade de escoamento de um curso de água, devido a sua versatilidade e precisão, sendo que o erro na determinação da vazão é muito baixo. A divulgação de outros métodos usados internacionalmente poderão contribuir para o desenvolvimento e rapidez na medição de vazão.
4 BIBLIOGRAFIA
AZEVEDO, N., MARTIMIANO, J., ACOSTA, A. G. et al. Manual de Hidráulica, 7ª edição, São Paulo, Edgard Blucher, 1982, 2v.
BRIGHETTI, GIORGIO et al, Estruturas Hidráulicas, São Paulo, ABRH, 1987, 2v.
LIMA, W.P., 1989. Função hidrológica da mata ciliar. Simpósio sobre Mata Ciliar. Fundação Cargill: 25-42p. MOLCHANOV, A. A., Hidrologia Florestal, Lisboa, Fundação Calousp, Gulgebenkian, 1983, 419 p.
NEVES, E. T., Curso de Hidraulica, 6ª ed., Porto Alegre, Globo, 1979, 577 p. NOGUEIRA, G. L., ACOSTA, A. G., Hidrologia, São Paulo, Edgard Blucher, 1988, 291p
http://www.facens.br/site/alunos/download/hidrologia/pedr azzi_cap7_escoamento_sup erficial.doc >. Acesso em: 2003.
PROSSIGA
http://www4.prossiga.br/recursosminerais/glossario/glossario_h.html.
Seção transversal: 
 
Vazão: Q = 
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Velocidade média: v = 
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