Hidrometria

1. Definição

É o estudo dos métodos de medição de velocidade e vazão. É de grande importância para os estudos hidrológicos das bacias hidrográficas nas medições de níveis d’água e chuvas, onde são utilizados equipamentos convencionais e ou automáticos indispensáveis para o planejamento de uso dos recursos hídricos, nos estudos hidroenergéticos, estudos de uso múltiplo d’água, gerenciamento de bacias hidrográficas, previsão de cheias, abastecimento público e industrial, irrigação, navegação e saneamento básico.

2. Métodos

A escolha do método depende:

Do volume do fluxo de água;

Das condições locais;

Do custo (existem equipamentos caros e outros simples e baratos);

Da precisão desejada

2.1. Aplicados a Condutos Livres (Canais)

2.1.1. Método Volumétrico

Baseia-se no tempo gasto para que um determinado fluxo de água ocupe um recipiente com volume conhecido.

É importante realizar 3 repetições e obter a média entre as medições.

2.1.2. Método Gravimétrico

Consiste na pesagem de um determinado volume de água obtido em um determinado tempo.

2.2. Método do Flutuador

Utilização: Grandes vazões. (Q > 300 L/s)

Através de flutuadores (pode ser utilizada uma garrafa plástica, bóia, etc.) determina-se a velocidade superficial do escoamento. Esta velocidade superficial é, na maioria das vezes, superior a velocidade média do escoamento. A velocidade média corresponde de 80 a 90% da velocidade superficial. Multiplicando-se a velocidade média pela área molhada (área da seção transversal por onde está ocorrendo o escoamento), obteremos a vazão.

2.3. Método do Vertedor

Vertedores são aberturas feitas na parte superior de uma parede ou placa, por onde o líquido escoa. Sua principal utilização se dá na medição e controle da vazão em canais. Podem ser instalados em cursos d’água naturais ou artificiais.

Utilização: pequenos cursos d’água, canais (vazão média)

(10 ≤ Q ≤ 300 L/s)

L  largura da soleira

H  altura da lâmina de água que passa (carga hidráulica) sobre a soleira

P  distância do fundo d’água à soleira

P’ profundidade do curso de água à jusante do vertedo

Alguns cuidados na instalação do Vertedor

- A soleira deve estar nivelada;

- Face de montante na vertical e deve ser lisa;

- Paredes delgadas ou cantos em bisel;

- Não deve ser afogado. A água não deve escoar pela parede de jusante;

- P ≥ 2H (P deve ser superior a 20 cm);

- 5 cm ≤ H ≤ 60 cm;

- Escolher um trecho retilíneo, de pelo menos 3 m para a instalação do vertedor;

- Fazer a medição de H 1,5 m antes do vertedor.

Tipos de Vertedores e suas equações para a determinação da vazão

Vertedor Triangular:

Os vertedores triangulares são precisos para medir vazões na ordem de 30 L/s, embora o

desempenho até 300 L/s também seja bom.

Vertedor Retangular:

Os vertedores retangulares são muito utilizados para medir e controlar a vazão de canais de irrigação. Os vertedores podem ser divididos em duas categorias: sem e com contração lateral.

a) Com Contração Lateral

Para a determinação da vazão através do vertedor retangular, com contração lateral, utilizase a fórmula a seguir:

b) Sem Contração Lateral

Para a determinação da vazão através do vertedor retangular, sem contração lateral, utiliza-se a fórmula a seguir:

Vertedor Trapezoidal (CIPOLLETTI):

Vertedor Circular:

2.4. Medidor “WSC FLUME” (Calha)

Muito utilizado para medir a vazão em sulcos de irrigação ou canais. Neste equipamento,