Medição do Escoamento Curva Chave Universidade Federal de Campina Grande – UFCG DEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação Área de concentração: Recursos Hídricos ESTÁGIO DOCÊNCIA Disciplina: Hidrologia Aplicada Medição do Escoamento Curva Chave Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista

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

Medição das Vazões B Planta B Corte B-B 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) Q H B H Planta B Corte B-B

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

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

Onde: Vs é a velocidade do flutuador 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

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

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

Curva Chave Q = ƒ (H) Q(m3/s) 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)

Obrigada pela Atenção! Vamos exercitar? Exercício

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.

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? 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 v0,2y - 0,85 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 0,68 0,63 0,48

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.

Exercício 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

Exercício 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 19:15 0,81 Com a curva chave da obtida na questão anterior, determine o hidrograma deste evento de cheia.