Roteiro - Versao 20-07-11 - Para Medição de Vazão Com Adcp

7/24/2019 Roteiro - Versao 20-07-11 - Para Medição de Vazão Com Adcp

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Versão 20/07/2011

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ROTEIRO PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO COM ADCP. MODELO: RIO GRANDEDados equipamento:

Modelo: Rio Grande 1200 Hz.serial number: 10160

Conteúdo1 - Preparando a medição: ........................................................................................................................... 1

2 - Outras verificações a serem realizadas: ................................................................................................. 5

3 - Gráficos de contorno: .............................................................................................................................. 5

4 - Realizando uma medição (no rio) ........................................................................................................... 5

5 - Calibração da bússola: ............................................................................................................................ 6

6 - Definição dos pontos de início e fim da travessia: .................................................................................. 7

7 - Teste fundo móvel: ** .............................................................................................................................. 7

7.1 - Método Barco Ancorado/Parado ...................................................................................................... 8

7.2 - Método do Loop ............................................................................................................................... 9

7.3 - Correção do valor da VAZÃO em medições com FUNDO MÓVEL .............................................. 10

8 - Critérios para aprovação da medição: .................................................................................................. 11

1 - Preparando a medição:a) anotar a declinação magnética do local (site do Observatório Nacional<http://obsn3.on.br/~jlkm/magdec/index.html>b) criar nova medida em “file>New measurement”c) preencher “site information”

Station Name: preencher com o nome da estaçãoStation Number: Preencher o código da estação fluviometrica (oito dígitos)River Name: Preencher o nome do curso de águaDate of measurement: Preencher com a data da REALIZAÇÃO da medição.Measurement Number: preencher no ESCRITÓRIO a partir da planilha de“NUMERAÇÃO DE MEDIÇÃO DE DESCARGA LÍQUIDA”



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Agency: Preencher com CPRMCountry: Preencher com BrasilState: Preencher com Goiás

Field Party: Preencher com SUREG-GOProcessed by: Preencher com técnicos que realizaram a mediçãoDeployment type: preencher com MANNED BOAT se a medição foi realizada com motorde polpa. Preencher com CABLEWAY se a medição foi realizada com cabo de aço.Boat / Motor: preencher com comprimento do barco / potência do motor

d) Preencher “Rating Information” conforme quadro abaixo

e) Preencher “Configuration Dialog” conforme quadro abaixoObservação: se o ADCP não estiver conectado ao notebook, aparecerá a janela abaixo. Cliqueem CANCEL para continuar a configuração.

Preencher com a cotainicial do rio

Preencher com a variaçãoda cota do rio

(cota final – cota inicial)



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Observação: se o ADCPestiver conectado ao notebook, clique emNO e configure a porta decomunicação conforme quadro abaixo:

ADCP: preencher com o tipo de ADCPque será usado (Rio Grande 1200 Hz)ADCP Serial Number: preencher com onúmero de série do ADCP (10160)Selecionar os outros equipamentos seforem usados GPS, ecobatímetro oubússola externa.

Transducer Depth (m): preencher com aprofundidade do ADCP a partir dasuperfície da água em METROS. Aprofundidade é medida do sensor (célula)localizado no centro do ADCP.Mag Variation (deg): preencher com adeclinação magnética do local. Adeclinação é preenchida com graus edécimos de grau.

Selecionar a portaCOM1, COM2 ou outra,

na qual será feita acomunicação entre onotebook e o ADCP



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Max Water Depth: preencher com aestimativa da profundidade do rio. ESSEVALOR DEVERÁ SERREAVALIADO APÓS A PRIMEIRA TRAVESSIA.Secondary Depth: pode ser mantidocomo zero.

Max. Water speed: preencher com avelocidade máxima da água. ESSEVALOR DEVERÁ SERREAVALIADO APÓS A PRIMEIRA TRAVESSIA.Max. Boat speed: preencher com avelocidade máxima do barco. ESSEVALOR DEVERÁ SERREAVALIADO APÓS A PRIMEIRA TRAVESSIA.Streambed: preencher com SAND se oleito do rio for arenoso, GRAVEL se forde cascalho ou MUD se for lamacento.Manter “Bottom mode”, “water mode” e“update rate” com a opção AUTO.Manter as opções de estimativa dedescarga nas margens, topo e fundocomo apresentadas na figura ao lado.

f) Manter a janela de “Output Filename Options” conforme apresentado abaixo, em que12345678 representa o código da estação.



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g) No momento da configuração inicial, não é necessário alterar as configurações queaparecem nas janelas “Commands Preview” e “Summary Page”. Entretanto, é necessário clicarna opção NEXT(localizado na parte inferior da janela) até aparecer a opção FINISH.h) Clicar na opçãoFINISHpara concluir a mudança da configuração.

2 - Outras verificações a serem realizadas:No menu superior, verificar se está selecionado:

• Configure>reference>botton track• Configure>coordenate system>earth• Configure>units>all SI

3 - Gráficos de contorno:Corrigindo legenda do gráfico de contorno:* clicar com o botão direito do mouse no gráfico de contorno* selecionar “data selection...”* para o eixo-X, selecionar “length”* para o eixo-Y, selecionar “depth”* para “contour data”, selecionar “earth velocity magnitude”* para “line data”, selecionar todas as opções.

Para corrigir a escala dos eixos:

* clicar com o botão direito do mouse no gráfico de contorno* selecionar “proprierties”* clicar duas vezes em“plot área” * no eixo-X, selecionar a opção “use global axis”* no eixo-Y, selecionar a opção “use global axis”

4 - Realizando uma medição (no rio)

a) Ligar o ADCP na bateriab) Conectar o ADCP no notebookc) Instalar o ADCP no suporte (MANTER O CONECTOR DO CABO DO ADCP

APONTADO PARA POUPA DO BARCO. OU SEJA, MANTER FEIXE NÚMERO3 APONTADO PARA PROA DO BARCO).

d) Abrir o arquivo de medição (measurement) que foi configurada no win river(1-Preparando a medição) .

e) No menu superior, selecionar “acquire>configuration wizard”f) Se aparecer a caixa de dialogo mostrada no item e) do procedimento1-Preparando a

medição, verifique se os cabos estão conectados corretamente e configure a portaCOM.



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g) Clicar emCheck ADCP e verifique de houve conexão entre o ADCP e o notebook. OBSERVAÇÃO: se estiver conectado aparecerá um marcadorverde ao lado dainscrição ADCP. Caso não haja conexão, aparecerá um marcadorvermelho.

h) Clicar emcancelar para sair do “configuration wizard”.i) Realizar a verificação do relógio do ADCP em “acquire>set ADCP clock”

j) Com o equipamento montado e imerso na água, realizar teste do ADCP em“acquire>execute ADCP test”. Verificar se todos os testes (no total de 23) passaram naavaliação do software do ADCP.

k) Pressionar o botão de espaço para sair do “ADCP test”. Clicar emCLOSE para fechar a janela e concluir o teste do ADCP.

l) Realizar a calibração da bússola, conforme5-Calibração da bússola .m) Definir os pontos de início e fim da travessia, conforme6-Definição dos pontos de

início e fim da travessia n) Realizar o teste de fundo móvel, conforme7-Teste de fundo móvel. o) Posicione o barco em uma bóia/fita localizada próximo a uma das margens do rio.p) Pressione F4 (“start pinging”) para o ADCP iniciar a emissão de pulso.q) Pressione F5 (“start transect”) para iniciar a gravação dos dados de medição.r) Aguardar 10 segundo e iniciar a travessia do rio em direção à bóia/fita localizada na

outra margem do rio.s) Informar em que margem está sendo iniciada a medição (“Right” = direita e ”Left =

esquerda).t) Informa a distância da margem inicial.u) Quando chegar à bóia/fita localizada na outra margem do rio, aguardar 10 segundos e

encerrar a travessia pressionando F5.v) Informa a distância da margem final.w) Confirmar as estimativas de profundidade máxima, velocidade máxima da água,

velocidade máxima do barco e tipo de fundo (cascalho, areia ou argila). Essasinformações foram definidas no item e) do procedimento1-Preparando a medição .Esses parâmetros podem ser visualizados com a tecla de atalho Crtl+Z (ou na opção“acquire>configuration wizard” do menu superior)

x) Repetir os passos m) a t) para pelo menos 4 travessias completas (caso não tenhaconfiança para avaliar a qualidade de medição, realizar pelo menos 8 travessiasválidas)

5 - Calibração da bússola:OBSERVAÇÕES: antes de iniciar a calibração da bússola, retire todo material compropriedade ferro-magnética (por exemplo: composto de ferro e aço) que estiverpróximo ao ADCP e que não seja necessário aos trabalhos de medição.Caso o objetode aço ou ferro tenha que ficar no barco, mantenha-o o mais distante possível doADCP.

a) Selecionar “acquire>execute compass calibration”;b) Clique em“calibrate” c) Apos a caixa de dialogo apresentar a mensagem: “Press space bar to starting taking data...”, pressione a tecla de espaço.



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d) Gire o barco até que os asteriscos que indicam a execução do teste completem a linha nofinal da caixa de diálogo.

OBSERVAÇÕES: o fabricante recomenda que não haja grande variação de pitch e rolldurante o giro. A velocidade de giro deve ser menor que 1 volta a cada 72 segundos(5º/s). O barco pode descer um pouco rio abaixo durante o giro.

e) Após os asteriscos completarem a linha pressione qualquer tecla para concluir a correção dacalibração.f) Clicar emCLOSE para fechar a janela e concluir o teste do ADCP.

6 - Definição dos pontos de início e fim da travessia:a) Com o sistema ADCP/notebook montado e imerso na água, verifique se aprofundidade do ADCP está correta. Caso não esteja, reposicione o ADCP para aprofundidade correta OU pressione Ctrl+Z e corrija o novo valor em “ConfigurationDialog”.

b) aproxime de uma das margens e mantenha o barco tão parado quando possível.c) Pressione F4 (“start pinging”) e verifique se o ponto em que o barco está paradoapresenta pelo menos 3 GOOD BINS (células medidas com boa qualidade), veja figuraabaixo para localizar a informação sobre GOOD BINS.

d) Quando encontrar um ponto que satisfaça a condição anterior, marque com uma bóia(se a medição for realizada com motor) ou com uma fita (se a medição for realizadacom cabo de aço).e) meça com uma trena ou distanciômetro a distância da bóia (ou fita) ATÉ A MARGEM.Anote o valor da distancia e se a margem é direita ou esquerda. Essas informaçõesserão usadas durante a medição.f) repita os procedimentos de b) a e) para a outra margem do rio.

OBSERVAÇÕES:•

sempre que possível, utilize a seção de medição convencional (com molinete)para medições com ADCP, pois o PI, PF e bandeiras ajudam a orientar a travessiacom motor de polpa.• Na definição dos pontos de início e fim da travessia, observe se não háobstruções no fluxo da água como árvores e construções. Nesse caso, afaste-semais um pouco da margem para instalar a bóia (ou fita).

7 - Teste fundo móvel: **** com base em “Chapter 22 of Book 3, Section A: Measuring Discharge with Acoustic DopplerCurrent Profilers from a Moving Boat”. U.S. Geological Survey (USGS).



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7.1 - Método Barco Ancorado/Paradoa) Posicione o barco em uma bóia/fita localizada próximo a uma das margens do rio.b) pressione F4 (“start pinging”) para o ADCP iniciar a emissão de pulso.c) pressione F5 (“start transect”) para iniciar a gravação dos dados de medição.d) Aguardar 10 segundo e iniciar a travessia do rio em direção à bóia localizada na outra

margem do rio.e) Quando chegar à bóia localizada na outra margem do rio, aguardar 10 segundos eencerrar a travessia pressionando F5.f) Através do gráfico de contorno (ou outro método), determine o ponto do rio com a maiorvelocidade da água.g) Posicione o barco no ponto de maior velocidade. Mantenha o barco parado nesse localpor meio de âncora ou cabo de aço.h) pressione F5 (“start transect”) para iniciar a gravação dos dados de medição.i) após o inicio da gravação, aguardar 600 segundos (10 minutos). Observar a contagem detempo de gravação da medição (“Duration”) na figura abaixo:

j) encerre a travessia pressionando F5.k) repetir os passos h) a j) para pelo menos, dois outros pontos do rio.l) determine o valor da velocidade de fundo móvel (Vfm)

Em que: Vfm = velocidade do fundo móvelDMG = melhor distância entre as margens (o mesmo que Distance MG)T_teste = tempo de duração do teste (o mesmo que Duration)

Haverá fundo móvel se Vfm/Vagua > 1%Vagua = velocidade média da água durante o tempo do teste (o mesmo que Flow Speed).O valor de Vagua pode ser obtido com a tecla de atalho F12.



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7.2 - Método do Loopa) posicione o barco em uma bóia localizada próxima a margem do rio.b) pressione F4 (“start pinging”) para o ADCP iniciar a emissão de pulso.c) pressione F5 (“start transect”) para iniciar a gravação dos dados de medição.d) Aguardar 10 segundo e iniciar, com o barco, um loop (ou um numero 8) passandopróximo à bóia localizada na outra margem do rio. Observar figura abaixo

e) Quando chegar à bóia escolhida no início do procedimento, aguardar 10 segundos eencerrar a travessia pressionando F5.f) Determinar o valor da velocidade de fundo móvel (Vfm)

Em que: Vfm = velocidade do fundo móvelDMG = melhor distância entre as margens (o mesmo que Distance MG)T_loop = tempo de duração do loop (o mesmo que Duration)

Haverá fundo móvel se a Vfm > 0,01 m/s e se Vfm/Vagua > 1%Vagua = velocidade média da água durante a realização do loop (o mesmo que FlowSpeed). O valor de Vagua pode ser obtido com a tecla de atalho F12.

OBSERVAÇÕES:• Calibrar a bússola antes de iniciar o teste de fundo móvel



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• Manter velocidade do barco constante durante todo trajeto• A duração do loop deve ser maior que 3 minutos (SE NÃO FOR POSSÍVEL,USAR MÉTODO BARCO ANCORADO/PARADO)

7.3 - Correção do valor da VAZÃO em medições com FUNDO MÓVEL

a) A vazão calculada pelo ADCP deverá ser corrigida quando a velocidade do fundo móvel(vfm) for maior que 1% da velocidade média da água (flow speed).b) Determinar o valor da vazão corrigida pela relação:

Em que:Qcorr = vazão corrigidaQtotal_medida = média da vazão total nas quatro ou mais travessias válidas

Atotal_medida = média da área total nas quatro ou mais travessias válidasVfm = velocidade do fundo móvel obtida pelométodo do barco parado ou loop

Observação:Os valores de Qtotal_medida (o mesmo queTotal Q) e Atotal_medida (o mesmo queTotal Area) podem ser obtidos na “Discharge Summary”, visualizada com a tecla deatalho F12, conforme mostrado abaixo.



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b) Clicar no botão direito do mouse ou notebook e selecionar a opção “ReprocessTransects”;c) Observar o campo Good Bins na margem final e margem inicial (Good Bins≥ 3) datravessia. Ver Figura abaixo como exemplo.d) Repetir os procedimentos dos itens a), b) e c) para as outras travessiasconsideradas satisfatórias.

Margem final: Para visualizar pressione atecla END

Margem inicial: Para visualizar pressione atecla HOME

8.4) Verificar se o número de LOST ENSEMBLES somado com o número de BADENSEMBLES é menor ou igual a 10% do numero total de ENSEMBLES em cada travessias.

OBSERVAÇÃO:ENSEMBLES = cada linha vertical da medição de descarga do ADCPLOST ENSEMBLES = vertical perdida durante a mediçãoBAD ENSEMBLES = vertical de má qualidade obtida durante a medição

COMO FAZER:a) Selecionar, na janela localizada no lado esquerdo do WinRiver, uma das travessiasconsideradas satisfatórias;b) Clicar no botão direito do mouse ou notebook e selecionar a opção “ReprocessTransects”;c) Executar o cálculo conforme a equação abaixo. Verifique se o resultado é≤ 10.

Em que:Lost_Ens = LOST ENSEMBLES (ver figura abaixo)

Bad_Ens = BAD ENSEMBLES (ver figura abaixo)



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Nmb of Ens = número total de ENSEMBLES da travessia (ver figura abaixo)

8.5) Verificar se a descarga no TOPO, FUNDO, MARGEM ESQUERDA e MARGEM DIREITAem todas as travessias estão próximas umas das outras.

COMO FAZER:a) Digitar a tecla de atalho F12 para abrir a tabela resumo da vazão (“DischargeSummary”);

8.6) Verificar se o valor de Q/Area está próximo do valor de flow speed (velocidade media daágua).a) Digitar a tecla de atalho F12 para abrir a tabela resumo da vazão (“DischargeSummary”);

8.7) Verificar se o valor da vazão medida (Meas. Q) é igual ou superior a 50% da vazao total(Total Q).

a) Digitar a tecla de atalho F12 para abrir a tabela resumo da vazão (“DischargeSummary”);

OBSERVAÇÃO: são evidências da presença de fundo móvel:Q/Area muito diferente de flow speedLengh muito diferente de Distance MGSe for usado DGPS, trajetos com DGPS e Botton Track são diferentes

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