Medição de Vazão

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Medição de Vazão
Disciplina: Hidrologia
Professora: Irla Vanessa
Jeftha Amanda de Sousa e Silva
Sumário
 Vazão
 Matemática
 Métodos de Medição
 Curva-chave 
 Referências
Vazão
Q = V/t ou Qm = m/t
É uma medição importante para as estações de tratamento e residências, gases industriais e combustíveis.
Variável importante para o canal fluvial.
Fator condicionante para dimensionamento.
Vazão pode ser definida como sendo a quantidade volumétrica ou mássica de um fluido que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo. É determinada pelas variáveis de profundidade, largura e velocidade do fluxo, e é expressa comumente no sistema internacional de medidas em m³/s. 
Variável importante para o controle de parâmetros chaves de estudo das propriedades do canal fluvial.
Para o dimensionamento de ETA’s e ETE’s é de suma importância que se conheça a vazão atuante e se projete a vazão máxima do sistema. Outro dimensionamento que envolve a vazão como variável são os vertedores, que são estruturas formadas pela abertura de um orifício na parede de um reservatório.
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Vazão
 
Raio Hidráulico = Área/Perímetro
Raio hidráulico e declividade definem a capacidade de um canal aberto de conduzir água em diferentes estágios. Canais de fundo muito irregular (maior perímetro molhado) freqüentemente requerem maior área transversal A que canais lisos em forma de U, para a mesma vazão Q.
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Em experimentos hidrológicos em que se necessita alta precisão na medida de vazão são construídas seções controladas para a medida de vazão, denominadas vertedouro, em que erros na relação Q X H são minimizados
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Vazão (Q)
A descarga (vazão) aumenta da montante (região mais alta do rio) para a jusante (áreas rio abaixo) até sua foz. No entanto existem exceções em que a vazão é menor a jusante devido a dinâmica de transferência de energia do local.
No canal, de uma margem a outra e da superfície para o leito, o fluxo não flui de forma homogênea, logo, isso implica também na variação da descarga (vazão), a qual varia na seção vertical e transversal ao rio (Figura 1), este fato é devido à morfologia do rio, em que o atrito da água nas margens e no leito causa um efeito de retardamento da velocidade, assim como o efeito de atrito da lâmina de água superficial com a atmosfera.
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Matemática
Q = vazão (m³/s) 
A = área da seção do rio (m²) (w.h) 
V = velocidade do fluxo de água (m/s) 
h = profundidade média na seção transversal do canal (m) 
w = largura do canal 
Métodos de Medição
Ecosonda
 Molinete
ADCP - Accustic Doppler Current Profile 
Os métodos utilizados para determinar a vazão podem ser indiretos ou automáticos, desde um simples objeto lançado na água para estimar a velocidade que percorre em uma determinada distância, até métodos mais precisos como molinetes, doppler acústicos (ADCP – Automatic Doppler Current Profiler) e em casos mais audaciosos por satélites.
Molinete = O molinete hidrométrico ou correntômetro de hélice é um velocímetro em forma de torpedo e que serve para medir de forma pontual a velocidade da corrente de água por unidade de tempo.
Ecosonda = O levantamento batimétrico é um procedimento importante para conhecer a geometria do leito do canal. O princípio de funcionamento é baseado pelo efeito Doppler, em que o sensor emite um sinal sonoro, onde esse sinal é refletido por objetos e pelo leito retornando ao instrumento que calcula a distância entre o emissor/receptor.
ADCP = O Acoustic Doppler Current Profiler ou Correntômetro Acústico de Efeito Doppler, é um instrumento que determina a velocidade do fluxo em perfis verticais. O instrumento se baseia pelo efeito Doppler, o aparelho emite uma freqüência de onda sonora a qual ao ser refletida por partículas em suspensão na água e do leito do rio, sofre alteração em seu comprimento de onda, o sinal de retorno é usado para estimar o deslocamento relativo do alvo (partículas em suspensão e leito do rio) em relação a fonte (barco). Já que a velocidade das partículas em suspensão é a mesma do fluxo do rio, obtém-se a velocidade do fluxo .
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Métodos de Medição
O FlowTracker é um medidor de vazão ADV® (Acoustic Doppler Velocimeter). O equipamento faz um cálculo automático de vazão, utilizando uma variedade de métodos analíticos internacionais, incluindo as normas ISO e USGS. No final da execução da medição, basta pressionar um botão e o FlowTracker faz o cálculo da vazão.
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Métodos de medição
Método do Vertedor
Vertedores: utilizados para medir a vazão em cursos d’água; são geralmente pré-calibrados para fornecer a vazão em função do nível d´água Q = f(H).
Método do Flutuador
Flutuadores: utilizados para medir a vazão em cursos d’água, são objetos que são soltos a uma distancia L a montante do ponto final.
Para um fluxo constante (steady state), escolhe-se uma parte reta do rio de 20 a 30 m na qual o fluxo pode ser considera do uniforme, isto é, a secção de fluxo a montante e a jusante é igual àquela que queremos medir.
Como Q e H são relacionados num canal estável. O produto aumenta à medida que o nível se eleva e decresce à medida que o nível diminui, de forma que há um único valor de Q para cada h. 
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Curva-chave
 
Curva-Chave  é a curva de correlação entre vazão x profundidade de fluxo em uma secção de controle de vazões.
 A curva-chave associa a vazão ao nível d’água. Q = f(H)
A curva-chave normalmente pode ser representada por uma equação do tipo:
Q= a.(h)n
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Curva-chave
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Referências
CASSIOLATO, César e ALVES, Evaristo O.. Medição de vazão – C&I.
CARVALHO, Thiago Morato de. Técnicas de medição de vazão por meios convencionais e não convencionais. RBGF – Revista Brasileira de Geografia Física. Recife-PE Vol. 01. N. 01 Mai/Ago 2008, 73-85.
Clean Environment Brasil. Medidor de Vazão ADV SONTEK FlowTracker. Disponível em: <http://www.clean.com.br/site/adv-sontek-flowtracker/>. Acessado em: 07 de setembro de 2016.
OBS. Imagens retiradas dos arquivos contidos nas referências.
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