Aula 07 - Medição de vazão

8/22/2019 Aula 07 - Medio de vazo

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Medio de Vazo

Walter CollischonnIPH - UFRGS

IPH 01027

Hidrologia
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Medio Volumtrica

Conceito de que vazo = V/ t

Marca-se o tempo para preencher um volume

conhecido

Aplicvel para pequenas vazes

Aplicvel onde a gua pode ser recolhida

Como se mede as vazes?IPH 01027

Medio deVazo
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Vazo = velocidade x rea

Medindo o escoamento
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Falta imagem

Molinete


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Vazo x velocidade

Pequenos rios


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Vazo x velocidade

Pequenos riosIPH 01027

Medio deVazo


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Medio embarcadaMedio a partir de cabos

Medio a partir de pontes

Rios maiores


8/84Medindo velocidade



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Medir vazo = equipamento

e pessoal = $


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Molinetes


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Molinetes


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Medio Vau- Para pequenas profundidades ( ~ 1.20 m)

- Para pequenas vazes

- molinete preso uma haste

Medio com MolineteIPH 01027

Medio deVazo


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Molinete preso

haste( medio a vau)

IPH 01027

Medio deVazo


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Molinete preso haste

(medio a vau)IPH 01027

Medio deVazo


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Medio sobre Pontes

- Problemas da influncias da estrutura

- Localizao da ponte em boa seo para medio


Medio deVazo


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Medio com Molinete

sobre PonteIPH 01027

Medio deVazo


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Medio com Barco Fixo

a mais freqente

Barco fixado a um cabo de ao

Cabo preso nas margens

Posies das verticais medidas no cabo


Medio deVazo


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Medio a vau (a) e sobre

Barco Fixo (b) e (c)IPH 01027

Medio deVazo
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Guincho e Molinetes
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Vazo x nvel da gua


- A curva chave -


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Muitas medies de vazo

Medindo o escoamentoIPH 01027

Medio deVazo


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A curva chave

Medindo o escoamentoIPH 01027

Medio deVazo


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Observao contnua

Duas vezes por dia (7:00 e 17:00horas) verifica o nvel na rgua.

No escritrio converte em vazo

usando a curva chave.



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Lance de rguas no

Rio Inhandava


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Posto 74320000

- Rio Sargento -
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Posto Porto Sucuri

- Rio Paraguai -


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Posto Porto da Manga

- Rio Paraguai -


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Posto Fluviomtrico


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Escalas Limnimtricas


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Posto Fluviogrfico


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Limngrafosde Bia

IPH 01027Medio de

Vazo


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Limngrafosde BiaIPH 01027

Medio deVazo


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Limngrafosde BiaIPH 01027

Medio deVazo


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Limngrafo

com

TubuloInstalado

na Margem

do CursoDgua

IPH 01027Medio de

Vazo


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Limngrafo

com

TubuloInstalado

no Curso

Dgua

IPH 01027Medio de

Vazo


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Limngrafo

com

TubuloInstalado

no Curso

Dgua

IPH 01027Medio de

Vazo


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Limngrafo eletrnico com

sensor de presso

Foto Gravata Chico Lom


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Limngrafo com registro

em papel


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Limngrafos com Data Logger


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Limngrafos com Data Logger

f


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Limngrafo com

Clula de Presso


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Posto de Medio de Vazo

Requisitos para uma Boa Seo Lugar de fcil acesso

Forma regular da seo Trecho retilneo

Margem e leito no erodveis

Velocidade entre 0.2 e 2 m/s

Controle por regime uniforme ou crtico

IPH 01027Medio de

Vazo


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Curva-Chave

Relao biunvoca entre vazo e nvel

dgua requer:

Regime permanente e uniforme

ou

Regime Crtico

IPH 01027Medio de

Vazo


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Seo Transversal


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Seo Transversal


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Seo Transversal

rea molhada


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Seo Transversal

Permetro molhado


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Seo Transversal

Raio Hidrulico = rea/Permetro


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Calhas e Vertedores


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Geometria da calhacondiciona oescoamentoe cria umapassagem porregimesupercrtico, demaneira que avazo pode

ser relacionadadiretamenteao nvel H0.

Calhas Parshall


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Calha Parshall mais cara e complexa, mas

permite medir uma ampla faixa de vazes.

Vertedores criam obstculos ao fluxo de

sedimentos, peixes, etc

Calha Parshall x VertedoresIPH 01027

Medio de

Vazo


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Geometria da calhacondiciona oescoamentoe cria umapassagem por

regimesupercrtico, demaneira que avazo pode

ser relacionadadiretamenteao nvel H0.

Calhas Parshall



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Quantas verticais?Quantos pontos de medio por vertical?


- A curva chave -
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Fundo do rio

1 - medindo na superfcie (submergir a hlice)

Perfil de velocidade


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P

2 - medindo a 20 % da profundidade total (0,2 x P)


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P



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P



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P



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mdia

Usar apenas 1 ponto pode significar superestimativa ouSubestimativa.


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Quantos Pontos por Vertical?

Mtodo detalhado

Muitos pontos em cada vertical

Mtodo simplificado

Apenas dois pontos em cada vertical

Recomendaes


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Pontos Posio na

vertical

Velocidade mdia Profundidad

e do rio

1 0,6 P Vm=V(0,6) 0,15 a 0,6 m

2 0,2 e 0,8 P Vm=[V(0,2)+V(0,8)]/2 0,6 a 1,2 m

3 0,2; 0,6 e 0,8 P Vm=[V(0,2)+2.V(0,6)+V(0,8)]/4 1,2 a 2,0 m

4 0,2; 0,4; 0,6 e0,8 P

Vm=[V(0,2)+2.V(0,4)+2.V(0,6)+V(0,8)]/62,0 a 4,0 m

6 Sup; 0,2; 0,4;

0,6; 0,8 e

Fundo

Vm=[Vs+2(V(0,2)+V(0,4)+V(0,6)+V(0,8))+Vf]/10 > 4,0 m

Recomendaes

mtodo detalhado


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Pontos Posio na

vertical

Velocidade mdia Profundidade

do rio

1 0,6 P Vm=V(0,6) < 0,6 m

2 0,2 e 0,8 P Vm=[V(0,2)+V(0,8)]/2 > 0,6 m

Mtodo Simplificado


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Nmeros Verticais

Largura do rio (m) Distncia entreverticais (m)

Nmero deverticais

3 0,3 10

3 a 6 0,5 6 a 12

6 a 15 1 6 a 15

15 a 30 2 7 a 15

30 a 50 3 10 a 16

50 a 80 4 12 a 2080 a 150 6 13 a 25

150 a 250 8 18 a 30

250 12 > 20


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Livro Hidrometria Aplicada de Irani dosSantos e outros; LACTEC e CEHPAR (Curitiba)

a Associao Brasileira de Recursos Hdricos

tem para vender (http://www.abrh.org.br) -

Ter um hidrotcnico na equipe

No basta medir uma vez

Recomendaes HidrometriaIPH 01027

Medio de

Vazo
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Medies de vazo

usando um aparelho de

medio de velocidade

por efeito Doppler em

ondas acsticas.

ADCPIPH 01027

Medio de

Vazo

i i
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Princpio ADCP


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Ri A


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Rio Amazonas


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ADCP fixo na


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margem de um canal

P bl d h


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Problemas da curva chave

P bl d h


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Problemas da curva chave

Poucos Dados


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Poucos dados

Leito mvel

Poucos Dados

Exerccios


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Exerccios

Uma medio de vazo em um pequeno rio apresentou os resultados dehidrometria da tabela abaixo. A ltima vertical foi medida a 0,5 m damargem (a largura total do rio de 12 metros).

Distncia da

margem (m)

0,5 1,5 3,5 5,5 7,5 9,5 10,5 11,5

Profundidade (m) 0,5 1,2 2,3 3,0 3,1 2,8 2,0 0,5

Velocidade a 0,2

m (m/s)

0,07 0,10 0,18 0,33 0,40 0,35 0,26 0,10

Velocidade a 0,8

m (m/s)

0,02 0,06 0,10 0,19 0,23 0,19 0,09 0,07

Calcule a vazo

Exerccios


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Exerccios

Distncia da margem (m) 0.5 1.5 3.5 5.5 7.5 9.5 10.5 11.5 TotalLargura da vertical (m) 1 1.5 2 2 2 1.5 1 1 12Profundidade (m) 0.5 1.2 2.3 3 3.1 2.8 2 0.5rea (m2) 0.5 1.8 4.6 6 6.2 4.2 2 0.5 25.8Velocidade a 0.2 m (m/s) 0.07 0.10 0.18 0.33 0.40 0.35 0.26 0.10Velocidade a 0.8 m (m/s) 0.02 0.06 0.10 0.19 0.23 0.19 0.09 0.07

Velocidade mdia na vertical (m/s) 0.05 0.08 0.14 0.26 0.32 0.27 0.18 0.09Vazo parcial (m3/s) 0.023 0.144 0.644 1.560 1.953 1.134 0.350 0.043 5.85

Vazo = 5,85 m3/s

Exerccios


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ExercciosFoi realizada a medio de vazo em um rio conforme o desenho

abaixo, onde cada quadrado tem 3 metros na horizontal e 1 metro navertical. Foi realizada apenas uma medio de velocidade por vertical comos 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 mtodo simplificado, com apenas 1 medio por vertical adequadopara este rio? O nmero de verticais suficiente de acordo com as recomendaes?

Qual a vazo medida?

Cota (m) Vazo (m3/s)

1.98 3.11

1 28 0 37
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Durante 3 anos foram realizadasmedies de vazo em um pequenoarroio, com os resultados resumidos

na tabela abaixo. Defina uma curvachave do tipo Q= a(h-h0)b ou do tipoQ = a + bh + ch2 para estes dados.

Qual a vazo que corresponde ah = 4 m ?

1.28 0.37

1.33 0.63

2.41 6.12

2.82 6.28

1.55 0.93

5.21 42.183.23 15.58

1.60 1.08

1.42 1.00

4.10 22.80

3.32 10.32

1.54 1.10

1.32 0.38

1.22 0.222.45 6.60

4.99 32.91

2.07 2.63

1.91 3.40

1.39 0.87

1.32 0.41

1.70 2.16

4.43 30.775.56 34.31

1.30 0.45

2.87 6.20

1.87 2.33

2.09 3.46

2.20 2.85

1.40 0.84

1.81 2.87

IPH 01027Medio de

Vazo
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Considere o trecho de rio do desenhoabaixo. Qual o local mais aconselhvelpara medir vazo?

Rpidos


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Q = 0.6536h2.8507

R2 = 0.9731

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00100.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00

C t ( )

Vazo(m3

/s)

Vazo (m3/s)

Um relatriotcnico apresentado avoc com aseguintecurva chave

do rio dasLontras, noplanalto doRS, num localem que a

rea dabacia de2500 km2.Critique acurva chave

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