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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 70 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com CAPÍTULO 6 – MEDIÇÃO DE VAZÃO Vazão é o volume de água que passa por uma determinada seção de um rio dividido por um intervalo de tempo. Onde: Qv = vazão (L s-1, mm s-1, mm h-1) V = volume (L, mm) t = tempo (s, h, dia) A vazão de um rio está associada a uma seção transversal específica, visto que o rio continua recebendo contribuição da bacia hidrográfica ao longo de todo o seu trajeto. Dessa forma, o primeiro passo na medição de vazão constitui a escolha da se- ção transversal. Obviamente, o objetivo do estudo vai determinar em que trecho do rio é necessária a caracterização do regime fluvi- al, mas a escolha de qual seção propriamen- te dita vai se dar conforme uma série de fa- tores, podendo-se enumerar os seguintes (SANTOS et al., 2001): o Seção localizada em um trecho mais ou menos retilíneo; o Margens bem definidas e livres de pontos singulares que possam per- turbar o escoamento; o Natureza do leito, sendo preferível leito rochoso que não sofre altera- ções; o Obras hidráulicas existentes; o Facilidade de acesso ao local; o Presença de observador em potencial (em caso de instrumento lido por um observador). CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 71 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com Tais fatores podem ser vistos como critérios para garantir que a geometria da seção transversal escolhida permaneça praticamente constante ao longo do tempo, permitindo comparações entre as medições em diversas épocas, que o escoamento na seção não seja influenciado por características específicas daquele local e assim seja considerado “representativo” do escoamento no trecho do rio em questão. A medição da vazão compreende a obtenção de grandezas geométricas da seção, como área, perímetro molhado, largura etc. e grandezas referentes ao es- coamento da água, como velocidade e vazão. É importante ressaltar que, em uma determinada seção transversal do rio, a velocidade do escoamento varia ao longo da coluna de água (profundidade) e ao longo da largura do rio (figura acima). Por isso, alguns métodos a seguir descritos procuram medir a velocidade da água em diver- sos pontos espalhados pela seção transversal (PAZ, 2004). Os métodos mais usuais de medição da vazão são: uso de molinete; método acústico; método químico; com flutuadores; uso de dispositivos regulares; e indire- tamente pela medição do nível da água. 6.1 Medição com molinete Esse método consiste em determinar a área da seção transversal do rio e medir a velocidade do escoamento em diversos pontos da seção com o emprego de molinetes, obtendo-se a velocidade média em cada vertical da seção e daí calculan- do-se a vazão (PAZ, 2004). O molinete é um instrumento de formato alongado dotado de hélice, sendo a velocidade determinada em função do número de ciclos por segundo que a héli- ce realiza, quando submetida ao fluxo. Dependendo das condições locais (pro- fundidade, correntes, largura, etc) a me- dição pode ser efetuada a vau (atraves- sando-se o rio “caminhando”), sobre pon- tes ou com uso de teleférico. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 72 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com 6.1.1 Tipos de medição de vazão com molinete A vau Este método é aplicado a medições com nível d’água não superior a 1,20 m e velocidade compatível com a segurança do operador. Consiste em prender o moli- nete numa haste, sempre tomando o cui- dado de mantê-lo a uma distância mínima do leito (aproximadamente 20 cm) (POR- TO et al., 2001, p.17). Sobre ponte Apesar de apresentar certa faci- lidade para uma medição de vazão com molinete, a seção de uma ponte pode interferir na velocidade do escoamento. Se a ponte possui pilares apoiados no leito do rio, o escoamento é alterado e pode provocar erosão no leito. A deter- minação da geometria da seção é mais complicada. Uma alternativa seria afas- tar ao máximo o molinete da ponte através de suportes, fazendo-se assim as medições numa seção menos influenciada (PORTO et al., 2001, p.17). Algumas bacias hidrográficas brasileiras dispõem de rede hidrometeorológica, composta por estações de monitoramento fluviométrico, pluviométrico, climatológico e sedimentométrico. Sua principal função é a geração de informações úteis para o planejamento e a gestão do uso de recursos hídricos. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 73 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com As Estações Fluviométricas têm como objetivo realizar a medida, o armaze- namento e a transmissão de dados hidrológicos, permitindo monitorar o nível do rio (usando sensor tipo radar) e da precipitação e incluem uma webcam integrada ao datalogger de maneira a permitir registros fotográficos em tempo real da situação do rio, principalmente no que diz respeito a enxurrada, erosão de margens e alagamen- to do núcleo urbano. 1) A vazão de um rio está associada a uma seção transversal específica, visto que o rio continua recebendo contribuição da bacia hidrográfica ao longo de todo o seu trajeto. Dessa forma, o primeiro passo na medição de vazão constitui a escolha da: a) Chuva. b) Evaporação. c) Infiltração. d) Seção transversal. 2) Um dos métodos mais usuais de medição da vazão é: a) Uso de chapas de aço. b) Uso do molinete. c) Uso de dispositivos irregulares. d) Uso de anel receptor. 3) Este método é aplicado a medições com nível d’água não superior a 1,20 m e velocidade compatível com a segurança do operador. Consiste em prender o moline- te numa haste, sempre tomando o cuidado de mantê-lo a uma distância mínima do leito (aproximadamente 20 cm). Este é o método: Hidrologia Aplicada Atividades de Fixação CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 74 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com a) Hélice. b) Uso de teleférico. c) Sobre ponte. d) A vau. Referências Bibliográficas PAZ, A.R. Hidrologia Aplicada. Universidade Estadual do Rio Grande do Sul. Caxi- as do Sul, 2004.138p. PORTO, R.L.; ZAHED FILHO, Z.; SILVA, R.M. Medição de vazão e curva chave. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Hi- dráulica e Sanitária. PHD – 307 Hidrologia Aplicada. São Paulo, 2001, 48p. Disponí- vel em: <file:///D:/Downloads/apostila_mv_cv.pdf> Acesso em: 05 de outubro de 2020. SANTOS, I. et al. Hidrometria Aplicada. Editora Lactec, Curitiba, 2001. PORTO, R.L.; ZAHED FILHO, Z.; SILVA, R.M. Medição de vazão e curva chave. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária. PHD – 307 Hidrologia Aplicada. São Paulo, 2001, 48p. Disponível em: <file:///...
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