Medição do Escoamento Curva Chave

1. Universidade Federal de Campina Grande – UFCGDEC/CCT/UFCG – Pós-GraduaçãoÁrea de concentração: Recursos Hídricos Medição do EscoamentoCurva Chave ESTÁGIO DOCÊNCIA Disciplina: Hidrologia Aplicada Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista

2. Medição dos Escoamentos A medição da vazão do escoamento pode ser realização através de: • Vertedores; • Molinete; • Flutuadores; • Medidor do Nível d’Água.

3. Q H Medição 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) B H Planta B Corte B-B

4. Medição 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: • Velocidade média igual à média entre as velocidades medidas a 0,2 e a 0,8 da profundidade; • Velocidade média igual à velocidade medida a 0,6 da profundidade; Posição do Molinete Y Área de Influência dA = Y.dx dx

5. Y v Molinete 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 Vi = v0,6Y Vi = (v0,2Y + v0,8Y)/2 Vi = (v0,2Y + 2 . v0,6Y+ v0,8Y)/4

6. Medição 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. Vazão na seção AA: Q = (C . Vs) . A Onde: 0,6 ≤ C ≤ 0,8 Ponto Inicial Ponto Final Vs = L / (t2 – t1) t2 t1 L Onde: Vs é a velocidade do flutuador Seção AA

7. R3 Bóia Poço conectado ao leito do rio R2 H R1 Seção AA Medição 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;

8. Curva 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

9. Curva Chave Q(m3/s) Q = ƒ (H) Onde: H é a profundidade do rio ou cota do nível d’água Curva-Chave Pares de Q x H medidos ou determinados experimentalmente H(mm)

10. Obrigada pela Atenção! Vamos exercitar? Exercício

11. Exercício • 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.

12. Exercício • 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?

13. Exercício • 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.

14. Exercício • A partir dos dados abaixo determine a curva chave do rio.

15. Exercício • Com a curva chave da obtida na questão anterior, determine o hidrograma deste evento de cheia.