Aula 21 Medicao de vazoes

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MEDIÇÃO DE VAZÕES
Topografia II e 
Geoprocessamento
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 O que é vazão de um curso d’água?
 Quantidade de água que passa numa determinada seção num
certo período de tempo (m³/s ou l/s)
 Qual a contribuição da topografia?
 Métodos e aparelho são utilizados na medição de vazões.
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 A vazão varia ao longo do tempo em qualquer curso natural
de água.
 Busca-se conhecer as vazões médias em um certo período
de série histórica (análise estatística).
 Chama-se o período de série histórica considerado de tempo de
retorno (1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500, 1.000 anos).
 Para se obter as séries históricas de vazões o monitoramento
de cursos d’água é realizado diariamente.
 ver mais informações em www.ana.gov.br
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do vertedor
 Método aplicável somente para pequenas vazões (geralmente
abaixo de 100 l/s.
 Este método consiste em direcionar todo o fluxo de água de um
curso d’água para um dispositivo de seção conhecida (retangular,
triangular ou circular).
 Para se obter a vazão com precisão, nestes dispositivos obtém-se
altura (h) da lâmina d’água e calcula-se a área da seção ocupada.
MEDIÇÃO DE VAZÕES
Fonte: Anglo American, 2009
MEDIÇÃO DE VAZÕES
Fonte: Anglo American, 2009
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do vertedor
 Para obter h com precisão milimétrica, utiliza-se o seguinte
procedimento para vertedores sem réguas instaladas:
 Apoiar mira na aresta do vertedor l1 e outra numa estaca cravada no leito a
uma distância de 4L (L=largura do dispositivo) do vertedor.
 Fazer a leitura utilizando nível (nivelamento geométrico) de l1, l2 e a (altura
da lâmina d’água sobre a estaca.
ℎ = 𝑙1 − 𝑙2 + 𝑎
 Método do vertedor
 Após obter h, calcula-se a vazão por Bernoulli ou Francis
 Bernoulli
 𝑄 = 1,78 × 𝐿 × ℎ3/2
 Francis
 𝑄 = 1,826 × 𝐿 × ℎ3/2 × 1 − ℎ
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 L e h em metros -> Q em m³/s
MEDIÇÃO DE VAZÕES
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do vertedor
 Exercício
 Calcular a vazão Q em m³/s em um vertedor de dimensões conforme a
figura abaixo.
 Dados:
 l1 = 1,584m; l2 = 1,490m; a=0,013m
 H= 0,107 m
 Q = 0,0374 m³/sResposta
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do vertedor
 Exercício
 Calcular a vazão Q em m³/s em um vertedor de dimensões conforme a
figura abaixo.
 Dados:
 l1 = 1,584m; l2 = 1,490m; a=0,013m
 H= 0,107 m
 Q = 0,0374 m³/s
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do flutuador
 Adota-se este método para reconhecimento, ou seja, é pouco
preciso.
 Obtém-se a velocidade da água na superfície por cronometragem.
 Adota-se uma distância entre seções de 20 a 50m.
 Cronometra-se, diversas vezes, o tempo que o flutuador percorre a
distância e obtém-se um tempo médio.
 𝑣 = 𝑑 𝑡𝑚é𝑑𝑖𝑜
 Obtém-se a média aritmética de duas seções transversais
consecutivas a uma certa distância.
 𝑄 = 𝑣 ×
 𝐴𝑠𝑒çõ𝑒𝑠
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MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do flutuador
 Exercício
 Calcular a vazão Q (m³/s).
 Dados: AA = 11,32m²; AB = 10,80m²; tmédio = 62,3s
 vmédia = 0,8026m/s
 Q=0,8026 x (11,32+10,80)/2 = 8,8768m³/s
Resposta
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do flutuador
 Exercício
 Calcular a vazão Q (m³/s).
 Dados: AA = 11,32m²; AB = 10,80m²; tmédio = 62,3s
 vmédia = 0,8026m/s
 Q=0,8026 x (11,32+10,80)/2 = 8,8768m³/s
MEDIÇÃO DE VAZÕES
 Método do molinete
 É um pequeno instrumento destinado a medir a velocidade da água
em qualquer profundidade.
 Obtém-se a seção transversal da calha de escoamento do curso
d’água.
 Define-se o número de verticais em função da extensão da seção
transversal.
 Mede-se as velocidades em diversas profundidades de cada
vertical.
 Aplica-se o método das curvas isovelozes ou o método das áreas
de influência das velocidades médias em cada vertical.
MEDIÇÃO DE VAZÕES
N de voltas 
em 60s
Velocidade 
em m/s
5 0,12
10 0,23
20 0,4
30 0,56
40 0,71
50 0,85
60 0,98
MEDIÇÃO DE VAZÕES
MEDIÇÃO DE VAZÕES
a1 = Aseção - A0,15
a2 = A0,15 - A0,30
a3 = A0,30 - A0,45
a4 = A0,45 - A0,60
a5 = A0,60 - A0,75
a6 = A0,75
q1 = a1 x vmédia1
q2 = a2 x vmédia2
q3 = a3 x vmédia3
q4 = a4 x vmédia4
q5 = a5 x vmédia5
q6 = a6 x vmédia6
 É imprescindível conhecer as variações de vazões ao longo
de períodos sazonais, portanto a aplicação dos métodos do
flutuador e do molinete são limitados à obtenção de dados
em uma data específica.
 A medição pelos métodos do vertedor ou da seção
transversal permitem obter dados diários, fornecendo
informações para tratamento estatístico em projetos de
engenharia.
MEDIÇÃO DE VAZÕES