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