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Medição do Medição do
EscoamentoEscoamento
Curva ChaveCurva Chave
Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista
Universidade Federal de Campina Grande – UFCGDEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação
Área de concentração: Recursos Hídricos
ESTÁGIO DOCÊNCIA
Disciplina: Hidrologia Aplicada
Medição dos EscoamentosMedição dos Escoamentos
A medição da vazão do escoamento pode ser realização através de:
Vertedores;
Molinete;
Flutuadores;
Medidor do Nível d’Água.
Medição das VazõesMedição das Vazões 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)
Planta
B
B
Corte B-B
H
Q
H
Medição das VazõesMedição das Vazões Molinete: é um aparelho que dá a velocidade
local da água através da medida do número de revoluções da hélice do aparelho.
Costuma-se, nos casos de rios com pequena profundidade, adotar uma das duas hipóteses simplificadoras:
a) Velocidade média igual à média entre as velocidades medidas a 0,2 e a 0,8 da profundidade;
b) Velocidade média igual à velocidade medida a 0,6 da profundidade;
Posição do Molinete
Área de Influência
dA = Y.dx
Y
dx
O principio do método é o seguinte: Divide-se a seção do rio em um certo número de seções para
levantamento do perfil de velocidade na seção; Levanta-se o perfil de velocidades na seção; Acha-se a velocidade média para cada perfil por uma das
equações abaixo;
A vazão na área de influência do perfil é qi = vi . Ai e a vazão na seção do rio o somatório das vazões nos perfis, i.e.,
Q = qi qi = vi.dAi = vi.Yi.dx
MolineteMolinete
Vi = (v0,2Y + v0,8Y)/2
Vi = v0,6Y
Vi = (v0,2Y + 2 . v0,6Y+ v0,8Y)/4
v
Y
Vazão na seção AA:
Q = (C . Vs) . AOnde: 0,6 ≤ C ≤ 0,8
Medição das VazõesMedição das Vazões Flutuadores: utilizados para medir a vazão em cursos
d’água, são objetos que são soltos a uma distancia L a montante do ponto final.
A medição do intervalo de tempo que o objeto leva para ir do ponto inicial até o ponto final é importante para determinação da velocidade da água.
A vazão é igual ao produto da área da seção e da velocidade da água.
Ponto Inicial
Ponto Final
L
Seção AA
t1t2
Onde: Vs é a velocidade do flutuador
Vs = L / (t2 – t1)
Medição das VazõesMedição das Vazões Medidor do Nível d’Água: A vazão é
determinada pela curva chave que é estabelecida entre Q e H com base em medições de vazão;A profundidade de fluxo H é determinada com: Régua linimétrica (R1, R2, R3, ...): leitura manual; Linígrafo: registros automáticos;
Seção AA
H
R1
R2
R3 Bóia
Poço conectado ao leito do rio
Curva ChaveCurva 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
Curva ChaveCurva ChaveQ(m3/s)
H(mm)
Pares de Q x H medidos ou determinados experimentalmente
Curva-Chave
Q = ƒ (H)
Onde:H é a profundidade do rio
ou cota do nível d’água
Obrigada pela Atenção!
Vamos exercitar?
ExercícioExercício
ExercícioExercício
1. Sendo o vertedor de parede delgada, de forma retangular com contração completa instalado num seção de um rio, construa a curva do vertedor sabendo que a equação o representa é a seguinte:
Q = 1,84 . L . H1,5
Considerando L = 4 m.
ExercícioExercício2. Um conjunto de molinetes foram instalados na
seção de rio para medir a vazão total. Os dados obtidos no ensaio realizado podem ser observados na tabela abaixo. Portanto, qual a vazão do rio nesta seção?
x 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5
y 0,00 0,18 0,21 0,31 0,61 0,83 1,07 1,11 1,18 1,04 1,08 0,77 0,57 0,40 0,27 0,00
v0,2y - - - - - - 0,85 0,83 0,73 0,66 0,58 - - - - -
v0,6y - 0,45 0,72 0,81 0,86 0,76 - - - - - 0,46 0,42 0,29 0,20 -
v0,8y - - - - - - 0,33 0,57 0,68 0,63 0,48 - - - - -
ExercícioExercício
3. Durante um ensaio em um rio, um flutuador foi solto por um técnico para um segundo técnico, que estava posicionado a uma distancia 8m a jusante no rio. O flutuador levou 1,2 minutos para percorrer a distancia. Sabendo que a área da seção do rio é igual a 15m², determine a vazão do rio.
ExercícioExercício
4. A partir dos dados abaixo determine a curva chave do rio.
Data h(m) Q(m³/s)
20/3/1985 0,38 0,45
7/7/1988 3,01 20,90
30/6/1989 4,01 35,82
5/4/1991 0,49 0,69
14/2/1992 1,21 4,25
9/5/1994 2,31 12,72
17/2/1997 0,95 2,18
22/2/1998 0,66 1,15
3/1/2004 2,75 17,64
ExercícioExercício5. Com a curva chave da
obtida na questão anterior, determine o hidrograma deste evento de cheia.
Horário H (m)
07:00 1,40
07:36 1,07
07:56 0,86
08:30 0,49
09:36 0,87
10:40 2,75
11:00 3,01
12:00 2,31
13:00 1,39
14:00 1,13
15:00 0,99
16:00 0,90
17:00 0,89
18:00 0,84
19:00 0,84
19:15 0,81