APOSTILA 17

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UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA 
 
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12.0 Vertedores 
Os vertedouros ou vertedores podem ser definidos como simples aberturas ou 
entalhes sobre os quais um líquido escoa. O termo aplica – se, também, a obstácu-
los à passagem da corrente e aos extravasores das represas. Os vertedores são, 
por assim dizer, orifícios sem o bordo superior. Ter por finalidade medir a vazão de 
pequenos cursos de água e condutos livres, assim como no controle do escoamento 
em galerias, canais e barragens. 
 
12.1 Principais usos: 
 Medição de vazão 
 Extravasores de Barragens 
 Tomada d´água em canais 
 Elevação de nível nos canais 
 Decantadores e ETA 
 Escoamentos em galerias 
 
12.2 Terminologia 
 A borda horizontal denomina – se crista ou soleira. As bordas verticais consti-
tuem as faces do vertedor. A carga do vertedor, H, é a altura atingida pelas águas, a 
contar da cota da soleira do vertedor. Devido a depressão (abaixamento ) da lâmina 
vertente junto ao vertedor a carga H deve ser medida a montante, a uma distância 
aproximadamente igual ou superior a 5H. 
 
Figura 37 – Detalhamento das partes do Vertedor 
 
Fonte: Apostila Hidráulica Aplicada, Prof. Ademar Cordero. 
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Onde: 
 
H : carga do vertedor, m 
L : largura do vertedor, m 
e : espessura do vertedor, m 
p : altura ou profundidade do vertedor, m 
p’: altura de água a jusante do vertedor, m 
 
12.3 Classificação dos Vertedores 
 
12.3.1 Quanto à forma 
 
 
Fluxograma 01 - Classificação dos Vertedores 
 
Fonte: Adaptação Apostila Hidráulica – Universidade Regional de Blumenau - SC 
 
12.3.2 Quanto à altura relativa da soleira 
a) vertedores livres ( p > p’) 
b) vertedores afogados ( p< p’) 
 
12.3.3 Quanto à natureza da parede 
a) vertedores em paredes delgadas 
Quanto à forma 
geométrica
Simples
Retangular
Triangular
Circular
Parabólico
Composto
Reunião das 
forma 
geométricas 
Logarítimica
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b) vertedores em parede espessa ( e > 0,66H ) 
 
12.3.4 Quanto à largura relativa 
a) vertedores sem contração lateral ( L = B ) 
b) vertedores com uma contração lateral ( L < B ) 
c) vertedores com duas contrações laterais ( L < B ) 
 
12.3.5 Quanto à forma da lâmina 
a) Lâmina Livre: com aeração na face inferior de forma que a pressão seja igual à 
pressão atmosférica 
b) Lâmina alterada: aderente ou contraída 
 
12.3.6 Quanto ao perfil da soleira 
a) Crista viva 
b) Arredondada 
 
12.3.7 Quanto à posição do vertedor 
a) Normal 
b) Lateral 
c) Classificação dos Vertedores 3 
 
12.3.8 Quanto ao perfil do fundo 
a) Em nível 
b) Em degrau 
 
12.3.9 Quanto ás normalizações 
a) Padrão 
b) Particular 
 
 
 
 
 
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Figura 38- Posição dos Vertedores 
 
 
12.4 Vertedores Retangulares 
 
Os filetes inferiores se elevam para atravessar a crista do vertedor. A superfí-
cie livre da água e os filetes próximos são rebaixados, ocorrendo o estreitamento da 
veia fluida. 
Figura 39- Vertedor Retangular de Parede Delgada 1 
 
 
 
 
 
 
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12.5 Vertedores Triangulares 
 
Utilizado para medição de pequenas vazões (Q < 30 l/s). Possui maior precisão na 
medida da carga, H e são construídos em chapa de aço 
 
Figura 40- Exemplo de Vertedor Triangular 
 
 
12.6 Vertedores Trapezoidais 
 
Tem a forma de um trapézio de largura menor L e altura H. É considerado 
como sendo formado por um vertedor retangular e dois triangulares. O trapézio é 
usado para compensar o decréscimo de vazão que se observa devido às contra-
ções. 
Figura 41- Exemplo de Vertedor Trazpezoidal 
 
 
 
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12.7 Vertedor Afogado ou Incompleto 
 
O vertedor é afogado ou incompleto quando o nível de jusante é superior ao 
da crista. Nesses vertedores a forma da lâmina é de dois tipos: 
 
Lâmina ondulada → quando escoa sobre a superfície de jusante, apresen-
tando uma série de ondas. 
 
Lâmina submersa → quando mergulha sob a superfície de jusante, o que ocorre 
quando a carga é elevada de modo que a queda d’água afasta o líquido de jusante. 
 
A lâmina submersa é menos frequente que a ondulada, e quando a diferença 
H – h ≤ 1/5P1 ou 1/6 P1, a lâmina submersa passa a ondulatória. 
 
Figura 42- Exemplo de Vertedor Afogado ou Incompleto 
 
12.8 Vertedores de Soleira espessa 
 
O vertedor é considerado de soleira espessa quando a largura da crista é 
maior que H/2. (e > H/2 ). 
Quando H / 2 < e < 2 / 3H a veia é instável, podendo ou não aderir à crista. 
 
 
 
 
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Figura 43- Exemplo de Vertedor de Soleira Espessa 
 
 
12.9 Vertedores Inclinados 
 
Também conhecido como Tulipa, é aquele onde a água é encaminhada a um 
poço vertical ou inclinado ligado a um túnel de descarga, que apresenta uma estrutu-
ra de dissipação de energia, amortecendo o impacto. 
 
12.10 Vertedores de Crista de barragens 
 
Também chamados de extravasor ou sangradouros. Quando o nível da água 
num reservatório ultrapassa a cota da crista da barragem, escoando–se sobre ela, a 
barragem funciona como um vertedor. 
 
12.11 Contração da lâmina vertente 
 
Quanto a largura do canal de aproximação é maior que o comprimento da 
soleira do vertedor, a lâmina vertente sofre uma ou duas contrações laterais, con-
forme o vertedor esteja junto de umas das margens ou no centro do canal. A contra-
ção diminuio comprimento útil da soleira, o qual, segundo Francis, é dada por: 
 
𝐿′ = 𝐿 −
𝑁
10
 
Onde: 
H – altura da carga 
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N – número de contrações 
 
12.12 Emprego dos Vertedores na Determinação de vazão 
 
Requisitos para se obter bons resultados com o emprego das fórmulas dos 
vertedouros: 
 
a) A crista deve ser delgada, reta, horizontal e normal à direção dos filetes líquidos; 
a crista e os montantes devem ser agudos e lisos, convindo utilizar uma placa de 
metal. 
b) A distância da crista ao fundo e ao lados do canal deve ser igual a 2 ou 3H e, no 
mínimo, de 20 a 30 cm. 
c) A parede do vertedor deve ser lisa e vertical. 
d) Deve haver livre admissão de ar debaixo da lâmina, que deve tocar a crista se-
gundo um linha. 
e) Para que a lâmina não goteje, a carga deve ser maior que 5 cm. 
f) O comprimento da soleira deve ser, no mínimo, igual a 3H. 
g) A carga não deve ultrapassar 60 cm e deve ser medida suficientemente a mon-
tante, no mínimo a uma distância igual a 5H, para não ser influenciada pelo abai-
xamento superficial da lâmina. Segundo Bazin e Francis a medição deve ser feita 
de 1,80 a 5,0 m a montante. 
h) Convém que haja, a montante, um trecho retilíneo do canal de acesso, para regu-
larizar o movimento da água. 
i) O nível da água a jusante não deve estar próximo da crista. 
 
12.13 Principais fórmulas 
 
12.13.1 Fórmula de Poncelet e Lesbros 
 
Esta fórmula é bastante útil para cálculos rápidos (c=0,60) 
 
𝑄 = 1,77 . 𝑙 . 𝐻3/2 
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12.13.2 Fórmula de Bazin 
 
Válida para 0,10 < H < 0,60. O coeficiente é variável com a carga. 
 
𝑄 = 𝑚 . 𝑙 . √2𝑔 . 𝐻3/2 
 
Onde: 
𝑚 = (0,405 +
0,003
𝐻
) . (1 + 0,55 
𝐻²
(𝐻 + 𝑃)2
 
 
O segundo fator do coeficiente desaparece quando não se leva em conside-
ração a velocidade de aproximação, resultando: 
 
𝑄 = (1,794 +
0,0133
𝐻
) . 𝑙 . 𝐻3/2 
 
12.13.3 Fórmula de Francis 
 
O coeficiente c é constante e igual a: 
0,622 𝑒 2/3𝑐√2𝑔 = 1,838 
 
Levando em consideração a velocidade de aproximação a fórmula de Francis 
é escrita como: 
𝑄 = 1,838. (1 + 0,26 
𝑙2 + 𝐻²
𝐴²
) . 𝑙 . 𝐻3/2 
 
Sem considerar a velocidade de aproximação, pode ser reescrita como: 
 
𝑄 = 1,838. 𝑙 . 𝐻3/2 
 
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1- O que são vertedores? 
 
a) Podem ser definidos como complexas aberturas ou entalhes sobre os quais um 
líquido escoa. 
b) Podem ser definidos como simples aberturas ou entalhes sobre os quais um líqui-
do escoa. 
c) Podem ser definidos como simples estruturas de concreto que medem a vazão. 
d) Podem ser definidos como simples aberturas ou vãos que medem a pressão jor-
rada por minuto. 
e) Podem ser definidos como complexas estruturas necessárias para o abastecimen-
to de água. 
 
2- De acordo com os conhecimentos adquiridos, enumero corretamente os parênte-
ses: 
1- Vertedores Retangulares 
2- Vertedores Triangulares 
3- Vertedores Trapezoidais 
4- Vertedor Afogado ou Incompleto 
5- Vertedores de Soleira espessa 
 
( ) Quando a largura da crista é maior que H/2. (e > H/2 ). 
( ) Os filetes inferiores se elevam para atravessar a crista do vertedor. A superfí-
cie livre da água e os filetes próximos são rebaixados, ocorrendo o estreitamento 
da veia fluida. 
Hidráulica 
Atividades de Fixação 
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( ) Tem largura menor L e altura H. É considerado como sendo formado por um 
vertedor retangular e dois triangulares. É usado para compensar o decréscimo de 
vazão que se observa devido às contrações. 
( ) Utilizado para medição de pequenas vazões (Q < 30 l/s). Possui maior preci-
são na medida da carga, H e são construídos em chapa de aço 
( ) Quando o nível de jusante é superior ao da crista. 
 
A ordem correta é: 
a) 4,2,3,1,5 
b) 1,2,3,4,5 
c) 5,4,3,2,1 
d) 4,1,3,2,5 
e) 5,1,3,2,4 
 
3- Quais os requisitos para se obter bons resultados com o emprego das fórmulas 
dos vertedouros? 
 
a) A crista deve ser delgada, reta, horizontal e normal à direção dos filetes lí-
quidos; a crista e os montantes devem ser agudos e lisos, convindo utilizar 
uma placa de metal. 
b) A distância da crista ao fundo e ao lados do canal deve ser igual a 2,5 ou 
3H e, no mínimo, de 20 a 40 cm. 
c) A parede do vertedor deve ser enrugada e horizontal. 
d) O comprimento da soleira deve ser, no mínimo, igual a 3H. 
e) O nível da água a jusante deve estar próximo da crista. 
 
Marque a alternativa correta: 
a) Existe apenas 01 verdadeira; 
b) Existem apenas 02 verdadeiras; 
c) Existem apenas 03 verdadeiras; 
d) Todas as alternativas são verdadeiras; 
e) Todas as alternativas são falsas. 
 
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bruno
Sublinhado
bruno
Realce
 
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
BAVARESCO, Carlos Roberto. Apostila Hidráulica Geral. 59p 
 
CORDERO, Ademar. Apostila Hidráulica Aplicada – Engenheiro Civil – UCPEL – 
Mestre de Recursos Hídricos – UFRGS/IPH – Doutor em Engenharia Hidráulica – 
Politécnico de Milão/Itália. CAMPOS II – FURB,2013. 
 
CORDERO, Ademar. Apostila Hidráulica Aplicada – Universidade Regional de Blu-
menau –SC. 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - Centro De Tecnologia Depart.º De Recur-
sos Hídricos E Geologia Aplicada. Apostila Vertedores – Capítulo 4. 
 
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