TH024_aula01

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HIDROLOGIA
Capítulo 7
Escoamento Superficial
Aula 01 – Medição de descarga
Roteiro de Aula
� Objetivo da aula
� Estação fluviométrica
� Métodos para medição de vazão
� Exemplo numérico
Objetivos da Aula
� Apresentar os métodos para medição de 
vazão líquida em seções transversais de rios.
Estação Fluviométrica
� Seção transversal de um rio, preparada para a coleta 
sistemática de dados de vazão e nível de água;
� ,o caso mais simples, é composta por um conjunto 
de réguas linimétricas, cujas leituras geralmente são 
realizadas às 7h e 17h, diariamente;
� Para medidas contínuas de nível de água, é
necessária a instalação de um linígrafo, que registra 
em um gráfico ou em arquivo magnético as variações 
do nível de água do rio.
Estação Fluviométrica
Fonte: Santos 
et al. (2001)
Estação Fluviométrica
Estação Fluviométrica
Orientações Gerais para instalação
�Trecho retilíneo do rio, de preferência no seu terço 
final;
�Seção transversal regular, sem taludes acentuados;
�Velocidades do escoamento regularmente 
distribuídas na seção transversal e maiores que 0,3 
m/s, aproximadamente.
Estação Fluviométrica
Orientações Gerais para instalação
Deve-se evitar seções transversais com: 
�Geometria irregular; 
�Elevado potencial de erosão ou sedimentação do leito;
�Vegetação densa ou com crescimento sazonal;
�Próximas da foz de afluentes;
�Próximas a obras hidráulicas.
Métodos para medição de vazões
� Método convencional com molinete 
hidrométrico.
� Método volumétrico.
� Medição através de dispositivos regulares.
� Método químico.
� Método acústico.
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Definição: Método utilizado em medições de vazões em 
estações fluviométricas convencionais, com o auxílio de 
um medidor de velocidade, denominado molinete.
Procedimento: ,este caso, a seção líquida (seção 
transversal) é dividida em um certo número de 
elementos, separados por verticais. ,esta verticais, o 
molinete é mergulhado para a medida da velocidade.
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Princípio Básico:
onde: U = velocidade média na seção transversal
(m/s);
A = área da seção transversal (m2);
Q = vazão total (m3/s).
AUQ .=
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Procedimento: Por este processo, realiza-se uma 
integração (numérica) horizontal e vertical do campo de 
velocidade medido.
∑∑ ==
i
i
i
ii qAvQ
_
Vazão total (Q) = soma das vazões em cada elemento;
= velocidade média no elemento i;
Ai = área do elemento i (área entre as 
verticais i-1 e i. 
iv
_
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Método Convencional
com molinete 
hidrométrico
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Método Convencional
com molinete 
hidrométrico
Método Convencional
com molinete 
hidrométrico
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Cálculo da velocidade média nas verticais
a) 1 ponto de medição na vertical (60% da profundidade, 
medida a partir da superfície)
b) 2 pontos de medição na vertical (20% e 80% da 
profundidade)
c) Mais pontos: para profundidade maiores que 1,2m
6,0
_
vv =
2
8,02,0
_ vv
v
+
=
Para profundidades 
menores que 0,6 m
Para profundidades 
entre 0,6 m e 1,2 m
Método Convencional
com molinete hidrométrico
Cálculo da velocidade média no elemento
onde: = velocidade média no elemento i;
, = velocidades médias nas verticais i-1 e i.
2
_
1
_
_
iviv
ie
vv
v
+
= −
iev
_
1
_
−ivv ivv
_
Método Convencional com molinete 
hidrométrico – exemplo numérico
Realizou-se uma campanha de medição de vazões (líquidas) 
que resultou nos dados apresentados na tabela abaixo. 
Pede-se calcular o valor da vazão líquida medida.
Obs: 
h = profundidade
ME = margem esquerda
MD = margem direita
Método Volumétrico
� Medição direta;
� Consiste em determinar a vazão (Q) medindo-se o 
tempo (∆∆∆∆t) necessário para encher um reservatório 
de volume (V) conhecido;
� Lembrando-se que:
� Uso limitado na prática.
t
V
Q
∆
=
Método Volumétrico
Medição através
de Dispositivos Regulares
� “medindo-se o nível de água”;
� Medição de vazão pelo emprego de dispositivos de 
geometria simples e bem definida em que a relação 
cota-vazão é conhecida teoricamente ou através de 
ensaios de laboratório;
� Aplicado a vazões pequenas, no máximo até 5 m3/s;
� Exemplos de dispositivos:
• Calhas Parshall;
• Vertedores;
Medição através
de Dispositivos Regulares
Medição através
de Dispositivos Regulares
Método Acústico
� Determinação da velocidade de escoamento pela 
análise do eco dos pulsos de ultra-som refletidas 
pelas partículas sólidas em suspensão na massa 
líquida e pela superfície sólida do fundo;
� Levantamento simultâneo de:
• Batimetria;
• Trajetória da travessia;
• Perfis e direções de velocidade.
Método Acústico - aparelhos
Método Acústico
Método Acústico
Método Acústico
Sugestão de leitura
Referência: Hidrometria aplicada - Santos et al. (2001)
Capítulo 02 – Medição de variáveis hidrológicas
Item 2.2 Medição de níveis de água e implantação da seção de 
medição da vazão líquida
Capítulo 04 – Medição de vazão líquida