APRESENTAÇÃO VERTEDORES

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VERTEDORES
INSTRUMENTOS PARA MEDIÇÃO DE 
VAZÃO EM CURSOS D’ÁGUA 
NATURAIS E EM CANAIS 
CONSTRUÍDOS
VERTEDORES
VERTEDORES ou VERTEDOUROS
São instrumentos hidráulicos 
utilizados para medir vazão em 
cursos d’água naturais e em 
canais construídos.
VERTEDORES - NOMENCLATURA
Crista ou Soleira: superfície 
por onde a água extravasa
Face: Presente nos vertedores 
com contrações laterais
Régua para 
medição da 
carga hidráulica
VERTEDORES - DEFINIÇÃO
Os vertedores podem ser definidos 
como paredes, diques ou aberturas 
sobre as quais um líquido escoa. O 
termo aplica-se também aos 
extravasores de represas.
Os VERTEDORES devem ser 
construídos com forma geométrica 
definida e seu estudo é feito 
considerando-os como orifícios sem a 
parte superior.
VERTEDORES - EXEMPLO
Exemplo de vertedor em chapa metálica, usado em 
instalações para tratamento de água.
Fonte: www.jinox.com.br/vertedouros9.asp
VERTEDORES - CLASSIFICAÇÃO
Muitos fatores podem servir de 
base para a classificação dos 
vertedores. Exemplos:
Quanto à forma:
‡Simples (retangulares, trapezoidais, 
triangulares);
‡Compostos (seções combinadas –
duas ou mais formas geométricas).
À esquerda na figura, vê-
se um vertedor de forma 
simples (retangular) 
utilizado para medir 
grandes vazões.
À direita há um vertedor 
de seção composta 
(retangular na parte 
superior e triangular em 
baixo). A forma 
triangular é apropriada 
para medir vazões 
pequenas com precisão. 
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
FORMA
Quanto ao tipo da soleira ou crista:
‡ Soleira delgada (chapa metálica ou 
madeira chanfrada);
‡ Soleira espessa (alvenaria de pedras 
ou tijolos e concreto)
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
TIPO DA SOLEIRA
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
SOLEIRA DELGADA
Soleira chanfrada para que a 
lâmina vertente a toque num só
ponto.
Lâmina vertente
(também denominada veia líquida)
Fundo do canal
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
SOLEIRA DELGADA
Vertedor triangular de soleira delgada
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
SOLEIRA ESPESSA
Condição: e > 0,66 H
e
H
Soleira
Quanto à largura relativa da 
soleira:
‡ Vertedores sem contrações laterais;
‡ Vertedores com uma contração 
lateral;
‡ vertedores com duas contrações 
laterais.
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
LARGURA RELATIVA
CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES: 
LARGURA RELATIVA
Vertedor retangular 
com duas contrações 
laterais
Vertedor sem 
contrações laterais
CÁLCULO DA VAZÃO ATRAVÉS DE 
VERTEDORES
Para orifícios de grandes dimensões, foi 
deduzida a seguinte equação:
Fazendo-se h1=0 e h2=H, a equação fica:
( )2/32/3 12..2...
3
2 hhgLCdQ −=
2/3..2...
3
2 HgLCdQ =
CÁLCULO DA VAZÃO ATRAVÉS DE 
VERTEDORES
Q = K.L.H3/2 , onde
Para o valor médio de Cd = 0,62, temos:
K = 2/3 x 0,62 x 4,43 = 1,83
Q = 1,83.L.H3/2
(Fórmula de Francis para vertedores sem 
contrações laterais)
Sendo Q dada em m3/s e L e H em metros.
gCdK .2..
3
2=
INFLUÊNCIA DAS CONTRAÇÕES 
LATERAIS
As contrações ocorrem nos vertedores 
cuja largura é menor que a largura do canal 
onde estão instalados.
INFLUÊNCIA DAS CONTRAÇÕES 
LATERAIS
Quando for necessário construir um 
vertedor com contrações laterais, deve-se 
fazer uma correção no valor de L da 
fórmula de Francis, que passa a ser 
denominado L’.
A presença das contrações faz com 
que a largura real L atue como se estivesse 
reduzida a um comprimento menor L’.
‡ Para uma contração apenas, L’ = L –
0,1.H
‡ Para duas contrações, L’ = L – 0,2.H
Para o caso mais comum de duas 
contrações laterais, a fórmula fica:
INFLUÊNCIA DAS CONTRAÇÕES 
LATERAIS
( ) 2/3..2,0.838,1 HHLQ −=
VERTEDOR CIPOLLETTI
Para compensar a redução de vazão 
produzida pelas contrações laterais, 
Cipolletti propôs um modelo de vertedor de 
forma trapezoidal com a seguinte forma:
L
Q2
Q1Q1
A soleira L continua com a 
mesma dimensão, mas as 
vazões Q1 de ambos os 
lados compensam a 
redução de vazão.
Q = Q2 + 2 Q1
VERTEDOR CIPOLLETTI
VERTEDOR CIPOLLETTI
A inclinação das faces 
deve ser 1:4 (1 na horizontal 
para 4 na vertical), pois deste 
modo a vazão através das 
partes triangulares 
acrescentadas compensa o 
decréscimo de vazão 
provocado pelas contrações 
laterais.
Para o vertedor 
Cipolletti pode ser aplicada a 
fórmula de Francis sem a 
correção para o comprimento 
da soleira.
4
1
Q = 1,83.L.H3/2
VERTEDOR CIPOLLETTI
Baseado-se em experiências feitas em 1915 
para vertedores trapezoidais, Gourley Crimp
estabeleceram a seguinte fórmula empírica:
Fórmula empírica para vertedor trapezoidal. 
L
Q2
Q1Q1
h
( )169,132,1 47,102,147,2 hbtghQ += α
VERTEDOR CIPOLLETTI
A fim de compensar esse decréscimo de vazão, 
Cipolletti imaginou adicionar ao retângulo uma área 
triangular, de mesma carga h, cuja vazão é dada por,
( )3
215
28 25 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= αtghCgQ d
Cálculo do decréscimo de vazão em vertedor 
retangular com duas contrações; 
( )22
15
2 25hgCQ d=Δ
VERTEDOR CIPOLLETTI
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ += 23
25
53
22
hbhC
g
Q d
O vertedor de Cipolletti, no qual a soleira está em 
parede delgada pode ser representado por,
VERTEDOR TRIANGULAR
Os vertedores triangulares são 
recomendados para medir pequenas vazões, 
pois permitem maior precisão na leitura da 
altura H do que os de soleira plana.
São usualmente construídos a partir de 
chapas metálicas, com ângulo de 90°.
90°
2/5.4,1 HQ =
VERTEDOR TRIANGULAR
VERTEDOR TRIANGULAR
Vertedor triangular de 900, de paredes delgadas
VERTEDOR TRIANGULAR
VERTEDORES DE SOLEIRA 
ESPESSA
e
H
Soleira
2/3..71,1 HLQ =
RECOMENDAÇÕES PARA CONSTRUÇÃO 
DE UM VERTEDOR RETANGULAR
(Preferencialmente sem contração lateral)
A soleira deve ser delgada, reta, em nível 
com o plano horizontal e normal à direção do 
fluxo (convém utilizar uma placa de metal);
A distância da crista ao fundo e aos lados 
do canal deve ser igual a 3H (no mínimo 20 
cm);
Deve haver livre admissão de ar debaixo 
da lâmina de água (veia livre);
A carga hidráulica H deve ser maior que 
5 cm e menor que 60 cm;
RECOMENDAÇÕES PARA CONSTRUÇÃO 
DE UM VERTEDOR RETANGULAR
O comprimento da soleira deve ser 
no mínimo igual a 3H (no mínimo 20 a 30 cm);
A montante do vertedor deve haver 
um trecho retilíneo para regularizar o 
movimento da água, de preferência com o 
fundo em nível.
Observações:
- A régua pode ser colocada num poço lateral 
ao canal para fugir da influência de ondas;
- O nível da água a jusante não deve estar 
próximo da soleira do vertedor (p’ < p).
VERTEDOR ATUANDO COMO CAIXA DE 
NÍVEL EM REPRESA
http://www.lagos-plantas-hidro.com/curias_fotos.html