MEDIÇÃO, VAZÃO

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Determinação de vazões em cursos d’água
Fonte: Walter Collischonn
IPH – UFRG (Modificado)
Hidrologia
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Escoamento em Canais:
escoamento permanente e uniforme
Equação de Manning:
V = (Rh2/3.S1/2)/n
V – velocidade média da água, em m/s;
Rh – raio hidráulico da seção transversal, que é a área dividida pelo perímetro molhado, em m.
S – declividade do fundo do canal em m/m. 
Q = V . A
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Pm = B + 2.y
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Exercício:
Qual a vazão que escoa em regime permanente e uniforme por um canal de seção transversal trapezoidal com base B = 5 m e profundidade y = 2 m, considerando a declividade de 25 cm por km? Considere que a parede lateral do canal tem uma inclinação dada por m = 2 m, e que o canal não é revestido, mas está com boa manutenção.
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1) Medição Volumétrica
Conceito de que vazão = V/ t
Marca-se o tempo para preencher um volume conhecido
Aplicável para pequenas vazões
Aplicável onde a água pode ser recolhida 
Como se mede as vazões?
https://www.youtube.com/watch?v=ZNV8ZpE1fsI
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Lagoa de Extremoz
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Bueiro da saída da Lagoa de Extremoz para o Rio Doce
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2) Medição de vazão através da velocidade:
Flutuador
Molinete
Flowtracker
Ultrasom Doppler
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Flutuador
. Escolher um trecho retilíneo do rio que tenha seção constante;
 Marcar uma distância de no mínimo 10m;
 Medir a área da seção do rio;
 Lançar o flutuador e contar o tempo para percorrer a distância demarcada.
 Calcular a vazão com a fórmula.
https://www.youtube.com/watch?v=lRV75zCelqQ
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Medição de Velocidade da água - Molinete
Características:
 Velocidade pontual
 Calibração para obter relação: (n° de revoluções/min) e (velocidade m/s)
 Pode ser utilizado abordo de barcos ou de teleféricos sobre a seção do rio
 A velocidade é conhecida contando o numero de revoluções realizadas em um intervalo de tempo (> 30s em geral)
Canal de Velocidade - IPHUFRS
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Molinete
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Molinetes
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Medição à Vau
- Para pequenas profundidades ( ~ 1.20 m)
- Para pequenas vazões
- molinete preso à uma haste
Medição com Molinete
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Molinete preso à haste ( medição a vau)
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Vazão x velocidade
Pequenos rios
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Vazão x velocidade
Pequenos rios
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Medição embarcada
Medição a partir de cabos
Medição a partir de pontes
Rios maiores
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Medição sobre Pontes 
- Problemas da influências da estrutura
- Localização da ponte em boa seção para medição
Medição com Molinete
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Medição com Barco Fixo
É a mais freqüente
Barco fixado a um cabo de aço
Cabo preso nas margens
Posições das verticais medidas no cabo
Medição com Molinete
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Vazão = velocidade x área
Medindo o escoamento
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Perfis de velocidade em rios
Perfis de velocidade de escoamento
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Quantas verticais?
Quantos pontos de medição por vertical?
Medindo o escoamento
- A curva chave -
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Fundo do rio
1 - medindo na superfície (submergir a hélice)
Perfil de velocidade
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Perfil de velocidade
P
2 - medindo a 20 % da profundidade total (0,2 x P)
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Perfil de velocidade
P
3 - medindo a 40 % da profundidade total (0,4 x P)
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Perfil de velocidade
P
4 - medindo a 60 % da profundidade total (0,6 x P)
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Perfil de velocidade
P
5 - medindo a 80 % da profundidade total (0,8 x P)
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Perfil de velocidade
média
Usar apenas 1 ponto pode significar superestimativa ou 
Subestimativa.
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Quantos Pontos por Vertical?
Método detalhado
Muitos pontos em cada vertical
Método simplificado
Apenas dois pontos em cada vertical
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Método Detalhado
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Método Simplificado
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Números Verticais
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Medição de Vazão - Molinete
A parcial = b (hi+hi+1)/2
 
A total = ∑ A parciais
Cálculo da área da seção:
Cálculo da velocidade média de cada vertical:
 Em cada vertical é medida uma ou mais velocidades em profundidades diferentes e se calcula a velocidade média de cada vertical (Vi).
 Assim obtém-se a velocidade média para cada Ai
A vazão será o somatório das Vi multiplicadas pelas Ai
Vi
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Medidores ultrasom Doppler
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Medições de vazão usando um aparelho de medição de velocidade por efeito Doppler em ondas acústicas.
ADCP
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Rio Amazonas
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Medição de vazão de forma indireta:
Curva-chave de vazão
Calhas e vertedores
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Vazão x nível da água
Medindo o escoamento
- A curva chave -
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A curva-chave
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Muitas medições de vazão
Medindo o escoamento
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A curva chave
Medindo o escoamento
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Observação contínua
	Duas vezes por dia (7:00 e 17:00 horas) verifica o nível na régua.
	No escritório converte em vazão usando a curva chave.
Medindo o escoamento
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Medir vazão = equipamento 
e pessoal = $
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Açude de Curema (PB) - Régua fluviométrica
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Açude de Curema - Régua fluviométrica
Açude de Curema - Régua fluviométrica em 19/04/17 – estimativa do volume do açude
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Escalas Limnimétricas
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Limnígrafos de Bóia
Posto Fluviográfico
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Limnígrafos de Bóia
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Limnígrafo com Tubulão Instalado na Margem do Curso D’Água
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Limnígrafo com Tubulão Instalado no Curso D’Água
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Limnígrafo com Tubulão Instalado no Curso D’Água
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Limnígrafo com registro
 em papel
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Limnígrafos com Data Logger
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Posto de Medição de Vazão
Requisitos para uma Boa Seção
Lugar de fácil acesso
Forma regular da seção
Trecho retilíneo
Margem e leito não erodíveis
Velocidade entre 0.2 e 2 m/s
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Calhas e Vertedores
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Medição de Vazão – Calhas
Vazão é função da lâmina de água.
Calha Parshall
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Calhas Parshall
ETE da Guararapes 
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Medição de Vazão –Vertedores
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Vertedor retangular de soleira delgada
Q = Ce.(2/3).b.h1,5.(2.g)1/2
Ce – coeficiente (prox. 0,6)
b – largura do vertedor, em m;
h – cota do nível d’água a montante do vertedor menos a cota da soleira do vertedor, em m;
g – aceleração da gravidade, em m.s-2.
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Vertedor triangular de soleira delgada
Q = Ce.(8/15).tan (α/2).h2,5.(2.g)1/2
Ce – coeficiente (prox. 0,6)
 α – ângulo do vértice do triângulo;
h – cota do nível d’água a montante do vertedor menos a cota da soleira do vertedor, em m;
g – aceleração da gravidade, em m.s-2.
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Calha Parshall é mais cara e complexa, mas permite medir uma ampla faixa de vazões.
Vertedores criam obstáculos ao fluxo de sedimentos, peixes, etc…
Calha Parshall x Vertedores
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Exercícios
Uma medição de vazão em um pequeno rio apresentou os resultados de hidrometria da tabela abaixo. A última vertical foi medida a 0,5 m da margem (a largura total do rio é de 12 metros).
Calcule a vazão
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Exercícios
Vazão = 5,85 m3/s
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Exercícios 
	Foi realizada a medição de vazão em um rio conforme o desenho abaixo, onde cada quadrado tem 3 metros na horizontal e 1 metro na vertical. Foi realizada apenas uma medição de velocidade por vertical com os valores observados indicados no desenho.
15 m
120 m
0,1 m/s
0,7 m/s 
0,9 m/s
0,6 m/s
0,1 m/s
O método simplificado, com apenas 1 medição por vertical é adequado
para este rio?
O número de verticais é suficiente de acordo com as recomendações?
Qual é a vazão medida?
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 Livro Hidrometria Aplicada de Irani dos Santos e outros; LACTEC e CEHPAR (Curitiba) 
– a Associação Brasileira de Recursos Hídricos tem para vender (http://www.abrh.org.br) -
Ter um hidrotécnico na equipe
Não basta medir uma vez
Recomendações Hidrometria
Capítulo 06b
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