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Nivelamento para a Área de Recursos Hídricos – PEC/ COPPE Hidrologia Aula 03.

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1 Nivelamento para a Área de Recursos Hídricos – PEC/ COPPE Hidrologia Aula 03

2 Medições de Vazão Estação Hidrométrica: Seção do Rio onde se medem vazões; Estação Hidrométrica: Seção do Rio onde se medem vazões; De modo geral: vazão obtida a partir no nível das águas (régua linimétrica ou linígrafo); De modo geral: vazão obtida a partir no nível das águas (régua linimétrica ou linígrafo); A relação nível-vazão deve ser estabelecida por medições diretas em diversas situações de descarga, para que se estabeleça a Curva Chave do Curso dágua (Cota x Vazão); A relação nível-vazão deve ser estabelecida por medições diretas em diversas situações de descarga, para que se estabeleça a Curva Chave do Curso dágua (Cota x Vazão);

3 Medições de Vazão Condições favoráveis à medição de descarga: Condições favoráveis à medição de descarga: Localização em trecho aproximadamente retilíneo, com margens bem definidas e livres de perturbações no escoamento;Localização em trecho aproximadamente retilíneo, com margens bem definidas e livres de perturbações no escoamento; Seção transversal tanto quanto possível simétrica e com taludes acentuados;Seção transversal tanto quanto possível simétrica e com taludes acentuados; Velocidades regularmente distribuídas;Velocidades regularmente distribuídas; Velocidade média superior a 0,3 m/s;Velocidade média superior a 0,3 m/s;

4 Medições de Vazão Características físicas naturais (configuração, recobrimento vegetal, zonas inundáveis e natureza do leito) podem sofrer alterações, o que provocaria variação na relação cota descarga. Características físicas naturais (configuração, recobrimento vegetal, zonas inundáveis e natureza do leito) podem sofrer alterações, o que provocaria variação na relação cota descarga. Sensibilidade de uma estação Hidrométrica: maior ou menos variação de nível para uma dada alteração de vazão – recomendável que seja alta. Sensibilidade de uma estação Hidrométrica: maior ou menos variação de nível para uma dada alteração de vazão – recomendável que seja alta.

5 Medições de Vazão Medição de vazão a barco com guincho e molinete, Ribeirão do Pinhal. Régua linimétrica instalada, Ribeirão Tabajara. Ajustando a altura do molinete para ficar a 40% de profundidade.

6 Medições de Vazão Estudo de viabilidade técnica x econômica para estabelecimento de uma estação hidrométrica; Estudo de viabilidade técnica x econômica para estabelecimento de uma estação hidrométrica; Aspectos levados em consideração: Aspectos levados em consideração: Natureza do Leito – leitos rochosos são mais estáveis;Natureza do Leito – leitos rochosos são mais estáveis; Vegetação – vegetação em zonas baixas do leito e margens pode causar instabilidade.Vegetação – vegetação em zonas baixas do leito e margens pode causar instabilidade. Variação do nível das águas – conhecimento das condições de escoamento do local, principalmente para águas altasVariação do nível das águas – conhecimento das condições de escoamento do local, principalmente para águas altas Obras Hidráulicas Existentes – Barragens a montante podem provocar mudanças de vazões abruptas; obras a jusante / afluentes importantes podem provocar remanso;Obras Hidráulicas Existentes – Barragens a montante podem provocar mudanças de vazões abruptas; obras a jusante / afluentes importantes podem provocar remanso;

7 Medições de Vazão Local tem que permitir acesso permanente, mesmo em enchentes. Leitura de Régua Linimétrica deve ser feita duas vezes por dia, por pessoal local treinado. Local tem que permitir acesso permanente, mesmo em enchentes. Leitura de Régua Linimétrica deve ser feita duas vezes por dia, por pessoal local treinado.

8 Método Volumétrico Para pequenos cursos dágua, consiste em derivar as águas para recipientes volumetricamente calibrados. Cronometra-se o tempo de Enchimento. Para pequenos cursos dágua, consiste em derivar as águas para recipientes volumetricamente calibrados. Cronometra-se o tempo de Enchimento.

9 Método dos Traçadores Utilizado para seções de muito difícil acesso ou rios perigosos; Utilizado para seções de muito difícil acesso ou rios perigosos; Onde: Onde: Q – vazãoQ – vazão q – vazão de injeçãoq – vazão de injeção C - Concentração de sal injetado;C - Concentração de sal injetado; C1 – ConcentraçÃo de sal em regime permanente;C1 – ConcentraçÃo de sal em regime permanente; C0 – Concentração natural de sal no rio.C0 – Concentração natural de sal no rio.

10 Método das Áreas x Velocidades Método dos Flutuadores: Empregado mais freqüentemente para obter estimativas de vazões ou para medir vazões de enchente; Método dos Flutuadores: Empregado mais freqüentemente para obter estimativas de vazões ou para medir vazões de enchente;

11 Método das Áreas x Velocidades Método de Pitot: Método de Pitot:

12 Método das Áreas x Velocidades Método do Molinete: Método do Molinete:

13 Método das Áreas x Velocidades Método do Molinete: Método do Molinete: Mede-se a velocidade em vários pontos da seção transversal. Em cada ponto, pode-se fazer a medida em diversas profundidades, fazendo depois a média ponderada da velocidade pra cada ponto.Mede-se a velocidade em vários pontos da seção transversal. Em cada ponto, pode-se fazer a medida em diversas profundidades, fazendo depois a média ponderada da velocidade pra cada ponto. Calcula-se a área da seção entre os pontos de medição.Calcula-se a área da seção entre os pontos de medição. Calcula-se a Vazão entre esses pontos, que somadas representam a vazão na seção.Calcula-se a Vazão entre esses pontos, que somadas representam a vazão na seção.

14 Curva Chave É a relação que se procura estabelecer entre as grandezas Nível dágua e vazões; É a relação que se procura estabelecer entre as grandezas Nível dágua e vazões; Têm que ser retificadas periodicamente, se o rio apresentar mudança nas suas características físicas; Têm que ser retificadas periodicamente, se o rio apresentar mudança nas suas características físicas; Escolhe-se equação de acordo com as condições do controle hidráulico. Escolhe-se equação de acordo com as condições do controle hidráulico.

15 Curva Chave

16 Podem ser usadas equações do tipo: Podem ser usadas equações do tipo: Onde: Onde: Q – VazãoQ – Vazão H – cota (do nível dágua)H – cota (do nível dágua) K, m, e – Parâmetros próprios a cada estaçãoK, m, e – Parâmetros próprios a cada estação

17 Curva Chave Podem ser usadas equações do tipo: Podem ser usadas equações do tipo: Faz se uma anamorfose em escala logarítmica: Faz se uma anamorfose em escala logarítmica: Caso 1: Concavidade para cima -> aumento do valor de e Caso 1: Concavidade para cima -> aumento do valor de e Caso 2: Uma reta só, então e=o Caso 2: Uma reta só, então e=o Caso 3: Concavidade para baixo -> Diminuo o valor de e. Caso 3: Concavidade para baixo -> Diminuo o valor de e. e – ok, m = coeficiente angular da reta e – ok, m = coeficiente angular da reta

18 Curva Chave. Método dos Mínimos Quadrados: A = m B = m0


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