CÁLCULO DE VAZÃO

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VAZÃO DO RIO
O que é vazão de um rio?
Vazão é o volume de fluido que passa por uma seção por
determinado período de tempo. Tratando-se de água, essa seção
pode ser um rio, canal, estação de tratamento e até residência. Um
cálculo específico é utilizado para medir a vazão de um rio, que
considera a área e o tempo. O clima influencia diretamente no
resultado, pois períodos de chuva ou seca alteram o volume do rio.
Algumas características do fluido, como viscosidade e calor, são
considerados no cálculo. A largura, profundidade e superfície do rio
também são levadas em conta. A vazão do rio é importante para
determinar a qualidade da água para os organismos que vivem nela,
assim como para a comunidade que utiliza o rio.
A Vazão da Cabeceira de Rios
É de grande importância o conhecimento da vazão como para o controle de
enchentes, o dimensionamento de barragens, além da liberação para
consumo da água sem impacto ambiental. A vazão de um rio é o volume de
água que flui no canal fluvial por um determinado momento, sendo
dimensionada pela velocidade (m/s) multiplicada pela área (m²/s) da seção de
um rio dada uma unidade de vazão em m³/s, como podemos ver na figura 1.
Figura 1 – Esquema simplificado do cálculo para a medição de vazão
CURIOSIDADE:
Em hidrografia, o que é cabeceira? Cabeceira é o primeiro trecho da nascente de um curso de água.
Cabeceira é também denominada fonte, minadouro, mina, lacrimal, manancial. Nem todo rio tem nascente,
pois existem os que são formados por outros dois ou mais, como, por exemplo, o rio Paraná, que surge da
confluência dos rios Grande e Paranaíba. Muitos córregos em Mato Grosso do Sul foi adicionado o termo
Cabeceira ao seu nome, como Cabeceira Cerbinho, Cabaceira Cocão, Cabeceira Comprida entre outros.
Fonte: CAMPESTRINI, Hildebrando et al. Enciclopédia das Águas de Mato Grosso do Sul. Campo Grande, MS: IHGMS, 2014.
HIDROMETRIA - é basicamente o estudo dos métodos de medição 
de velocidade e vazão.
Na hidrometria, tem-se medições de descargas líquidas diretas e 
indiretas.
As medições indiretas, são todas baseadas em fórmulas hidráulicas, 
usadas para medir vazões de grandes volumes de água.
Já as medições diretas são aquelas que por meio de instrumentos, 
determina-se o volume total escoado na seção por unidade do tempo.
Para a medição direta temos alguns métodos. Como por exemplo:
– Com Molinete Hidrométrico;
– Com Flutuadores;
– Com Vertedor;
– Com ADP/ADCP – ultrassom (Acoustic Doppler Profiler / Acoustic Doppler 
Current Profiler) e; – Com químicos. O método mais utilizado é com o molinete 
hidrométrico.
A medição do rio, vai depender da seção transversal do rio.
No ultrassom a vazão do rio é medida de acordo com a frequência sonora, emitida 
por meio da velocidade da água nas diferentes direções, com base nisso é possível 
verificar a velocidade no eixo vertical, horizontal e longitudinal do rio, estas 
frequências sonoras são transmitidas para painéis centrais.
OUTRO MODELO DE APARELHO
TRENA MEDINDO A LARGURA DO RIO E O MOLINETE AFERINDO A VELOCIDADE DA ÁGUA.
A CALIBRAÇÃO DO MOLINETE É DADA PELO FABRICANTE
ÁREA - Cada área vai variar de acordo 
com a geometria do rio.
VELOCIDADE – a velocidade varia de 
acordo com a profundidade e região 
medida do rio;
O QUE É MOLINETE HIDROMÉTRICO
Calma pessoal, não é um molinete comum de pescaria!
O que estamos falando é do molinete hidrométrico, aquele que faz parte dos 
estudos de hidrometria.
Esse equipamento é um dos mais difundido para a medição de vazão (velocidade)
devida a sua versatilidade e precisão. Consiste, basicamente, em uma hélice cuja
rotação é proporcional à velocidade do líquido.
Geralmente, a hélice é ligada a um sistema de engrenagens que, a cada 1,5 a 10
voltas, atua num contato elétrico. Isso permite ao operador, na superfície, saber a
velocidade do filete que está sendo analisado.
Ao realizar um estudo inicial do potencial hidrelétrico, com o molinete consegue-
se analisar qual a vazão do local e qual será a capacidade de geração com
aquele volume de água.
Ao manter um acompanhamento com das vazões de descarga líquida de
montante e jusante de um empreendimento hidroenergético, consegue-se
analisar como está o volume do reservatório, regulando o que está sendo
disponibilizado para a geração de energia e o que está sendo destinado para o
curso natural do leito do rio.
O molinete hidrométrico verifica então quantos litros de água está passando no
canal, alertando que para que as estruturas sejam dimensionadas corretamente,
é necessário garantir também a vida útil da instalação.
CALCULAR A VAZÃO DE UM RIO PELA EQUAÇÃO DO MOLINETE
NAS EXTREMIDADES DO RIO, A VELOCIDADE FOI CONSIDERADA NULA.
1 – Para o enunciado do exemplo anterior, um hidrometrista usou para determinar a vazão do
rio a seção transversal que está representada na figura acima. A seção foi dividida em 4
faixas verticais de 2 m cada e, com a ajuda de um molinete hidrométrico, foi possível
determinar a velocidade média de cada uma das faixas: V1 = V4 = 0,40 m/s; V2 = V3 = 0,60
m/s. Com base nas informações acima, qual é a vazão desse rio?
LEMBRANDO QUE A FIGURA GEOMÉTRICA FOI UTILIZADA PARA ESTIMAR O
CANAL DO RIO, porém na realidade, a seção transversal do rio não possui formas
geométricas.
Resolução:
FÓRMULA: Q = V * A
Para obter a área, primeiro teremos que separar a figura geométrica e fazer os cálculos:
Observamos que como são 4 faixas, podemos dividir a figura em 2 trapézios pequenos e 2
trapézios maiores.
Cujas fórmulas são as seguintes: quadrado e retângulo = (b * h);
Triângulo = (b * h) / 2;
Trapézio = ((B + b) * h) / 2;
Com essas fórmulas, podemos aplicar baseda nas figuras.
Se a velocidade da figura 1 e igual a da figura 4 e possuem formas geométricas iguais, 
chegamos a conclusão que as figuras são simétricas e em formato trapezoidal, então fica fácil 
obtermos a área dessas figuras.
1º caso:
Logo: A1 = A4
A = ((0,5 + 0,25)* 1,5 /2) = 0,562 m² (*2) são os dois lados;
A1 e A4 = 1,125 m² 
2º caso:
Logo A2 = A3
A = (((0,5 + 2,5) * 2) / 2) = 1,25 m² (*2)
A2 e A3 = 2,50 m²
AGORA QUE JÁ TEMOS AS ÁREAS, APLICAREMOS NA FÓRMULA DA VAZÃO (Q = V * A);
O ENUNCIADO NOS DEU A VELOCIDADE AFERIDA PELO MOLINETE HIDRÁULICO
Q 1 = Q4, ENTÃO 
Q = 1,125 m² * 0,4 m/s = 0,45 m³ /s
Q2 = Q3, ENTÃO
Q = 2,50 m² * 0,6 m/s = 1,50 m³ / s
VAZÃO TOTAL:
QT = 0,3 + 1,50 = 1,95 m³ / s
Exercícios:
1 - Uma equipe de hidrometrista precisa determinar a vazão do rio cuja seção transversal está
representada na figura abaixo. A seção foi discretizada em 8 faixas verticais de 50 cm e, com
a ajuda de um molinete hidrométrico, foi possível determinar a velocidade média de cada
uma das faixas: V1 = V8 = 0,50 m/s; V2 = V7 = 0,75 m/s; V3 = V6 = 1,00 m/s e V4 = V5 =
1,25 m/s. Com base nas informações acima, qual é a vazão do rio?
Resolução:
Dados:
V1 = V8, então a velocidade nas duas áreas são 0,50 m/s;
V2 = V7, 0,75 m/s;
V3 = V6, 1,0 m/s;
V4 = V5, 1,25 m/s.
A1 = A8 (0,50 X 1) = 0,50 m2/s;
A2 = A7 (0,50 X 1) = 0,50 m2/s;
A3 = A6 (0,50 X 2) = 1,00 m2/s;
A4 = A5 (0,50 X 2) = 1,00 m2/s;
Q1 = Q8, ((A1 X V1) X 2), então: Q1 = ((0,50 X 0,50) X2) = 0,50 m3/s;
Q2 = Q7, ((A2 X V2) X 2), então: Q2 = ((0,50 x 0,75) x 2) = 0,75 m3/s;
Q3 = Q6, ((A3 X V3) X 2), então: Q3 = ((1,00 X 1,00) X 2) = 2,00 m3/s;
Q4 = Q5, ((A4 X V4) X 2), então: Q4 = ((1,00 X 1,25) X 2) = 2,50 m3/s;
Então:
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
QT = 0,50 + 0,75 + 2,00 + 2,50 = 5,75 m3/s.
https://www.youtube.com/watch?v=91G7J_L9uEQ&t=713s
MÉTODO FLUTUADOR, BEM PARECIDO COM O MÉTODO ANTERIOR, PORÉM UTILIZADO EM RIOS 
ESTREITOS, MÉTODO NÃO MUITO CONFIÁVEL. 
https://www.youtube.com/watch?v=YGAqX3bMgVA&t=3s
A DISTÂNCIA ENTRE UMA CORDA E 
OUTRA DEVE TER PELO MENOS 10 m 
DE DISTÂNCIA.
Em cada régua são instalados 
cronômetros para medir a 
velocidade do flutuador quando 
ele passar.
e = espaço entre uma 
corda e outra e t = 
tempo que leva de um 
trecho ao outro.
O fator de correção éutilizado baseado na natureza do canal e nas extremidades e fundo 
por ter uma velocidade menor.
CÁLCULO DE VAZÃO PELO MÉTODO VERTEDOR https://www.youtube.com/watch?v=XwAp6ZF1rVc
MÉDIA PER CAPTA DE CONSUMO DE ÁGUA = média por dia
Segundo o CNM (CONFEDERAÇÃO NACIONAL DE MUNICÍPIOS), divulga
relatório que indica que brasileiro consome, em média, 154 litros de água por dia
(estudos da ONU). Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre
Saneamento, do Ministério das Cidades, cada brasileiro consome, em média, 154
litros de água todos os dias. O número, que a princípio pode parecer baixo,
ultrapassam os 110 litros necessários, alerta a Organização das Nações Unidas
(ONU).
CURIOSIDADE:
A organização internacional Water Footprint, que, em tradução livre, significa Pegada Hídrica da Água,
calcula que uma xícara de café consome 132 litros de água, desde a produção, até a decomposição na
natureza. Uma camisa de algodão representa 2.500 litros de água, e um quilo de azeitonas, mais de três
mil litros. Já uma calça jeans consome quase 11 mil litros de água, e um carro, mais de 400 mil litros.
MÉDIA DE CONSUMO DE ÁGUA, CÁLCULOS:
Fórmula:
(Consumo total de água (indústria, comércio, agricultura e doméstico), em 
metros cúbicos (m³) ÷ População total do município) ÷ 12
O consumo médio por pessoa
De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), o consumo
médio por pessoa (per capita) de água deve ser de 110 litros por dia.
Esse total é suficiente para suprir as necessidades básicas de uma
pessoa.
https://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-noticias/2015/02/05/e-possivel-viver-com-110-litros-de-agua-por-dia-veja-como-seria-a-sua-vida.htm
Fonte: FGV DataSan, 2020.
MÉDIA ESTIPULADA DE CONSUMO DE ÁGUA
O consumo de água em um banho
Uma das ações que podem ser tomadas para manter um consumo moderado é
limitar o tempo de banho.
Banhos de 2 minutos são o ideal para a ONU. Isso significa que o chuveiro ficará
aberto apenas por dois minutos, ficando o tempo restante dedicado ao processo
de ensaboar o corpo e passar xampu nos cabelos.
É importante também manter a válvula parcialmente aberta e não abri-la até o
seu limite.
Nesse caso, o consumo de água fica em torno de 12 litros.
https://www.leak.com.br/2018/12/31/o-que-fazer-para-nao-desperdicar-agua/
A quantidade ideal de água para beber
A recomendação médica é de que, cada pessoa, deve beber diariamente 2 litros 
de água.
Essa quantidade se deve ao fato de o corpo perder cerca de 2 litros de água por 
dia através do suor, respiração e urina.
O uso adequado da descarga
A ONU afirma que usar 2 vezes a descarga no vaso sanitário é suficiente e 
envolve um consumo de 12 litros de água.
Caso seja necessário utilizar a bacia um número maior de vezes, recomenda-se
deixar água em um balde especificamente para isso.
O consumo nas pias do banheiro e da cozinha
Ao escovar os dentes, evite deixar a torneira aberta durante o processo de
escovação. Ela deve ser ligado somente no momento de enxaguar a boca.
Quando a torneira fica aberta por 5 segundos em 3 momentos diferentes
durante o dia, o consumo é de aproximadamente 2,7 litros de água.
Para maior economia, usar um copo de água é uma boa alternativa. Outra dica
é instalar as torneiras automáticas.
Quanto à pia da cozinha, o correto é deixar a torneira fechada enquanto os
pratos, talheres e copos são ensaboados.
Uma dica é retirar os resíduos de cada prato, passar sabão/detergente neles e
somente então ligar a torneira para lavá-los.
Uma torneira de pia aberta por 4 minutos consome cerca de 55,2 litros.
A lavagem das roupas
Uma máquina de lavar com 5 quilos tem um consumo médio de 135 litros de 
água.
O recomendado é que a roupa suja seja guardada para ser lavada de uma só vez 
(e uma vez por semana).
Distribuindo a quantidade de água por 7 dias, o consumo diário deve ser de 19 
litros (19 x 7 = 133 litros).
A limpeza do quintal
Os mais de 130 litros de água que a máquina de lavar utilizou podem ser 
empregados para a limpeza do quintal.
Outra alternativa é usar a vassoura.
O consumo de água cai para zero.
https://www.leak.com.br/2018/08/02/por-que-a-minha-conta-de-agua-aumentou/
E os sete litros que restam?
Se somarmos os valores acima, teremos um total de 102,9 litros. Os 7 litros que
restam para completar 110 litros podem ser aplicados para cozinhar e na limpeza
da casa (basta utilizar uma vassoura e um pano molhado).
ESSA MÉDIA DE CONSUMO É DE UMA PESSOA/DIA
(ONU, 2019).
Os cuidados com os vazamentos
Outra coisa que pode aumentar o consumo de água são os vazamentos. Fique
alerta a áreas muita úmidas (pisos, paredes, teto) e ao aparecimento de mofo. E
contrate uma empresa especializada para verificar e realizar manutenções
preventivas e corretivas.
Os vazamentos podem gerar desperdícios altos. Uma torneira com fio constante de
água vazando consome nada menos que 4,5 mil litros em um dia.
Se a torneira ficar vazando totalmente aberta, o consumo pode superar 16 mil litros 
em 24 horas!
Monitorar o consumo de água de modo a manter a conta mensal mais baixa exige
disciplina. Na pior das hipóteses, tente não ultrapassar 150 litros diários. E procure
empresas especializadas ao menor sinal de vazamento.
https://www.leak.com.br/2019/03/22/como-tratar-infiltracao-em-pisos-e-garagens/
https://www.leak.com.br/2018/10/22/identificando-mofo/
https://www.leak.com.br/2018/12/26/vazamento/
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