DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE UM CURSO D’ÁGUA (mar/2022)

No dimensionamento de um sistema de irrigação, seja ele qual for, é necessário primeiramente determinar a quantidade de água disponível para o projeto. Esta poderá ser oriunda de um poço, reservatório, canal ou curso d’água natural. 

No caso dos poços, no momento de sua perfuração, geralmente são realizados testes de bombeamento que determinam sua vazão. Em reservatórios, a capacidade de armazenamento é facilmente determinada com base nas suas dimensões, restando saber qual é a sua capacidade de reposição. 

Em canais e em cursos d’água pode-se realizar um ensaio relativamente simples para a determinação da vazão.

Realização do Ensaio 

 Deve-se escolher no curso d’água um local mais próximo possível de onde será instalada a tubulação de sucção, e que apresente um trecho retilíneo com pelo menos 10 m de comprimento. São realizadas duas determinações nesse ensaio: a velocidade média da água e a dimensão da área da seção transversal de escoamento. 

Os materiais necessários para o ensaio são: uma garrafa PET de 500 mL com tampa (que será o fl utuador), uma trena, um rolo de barbante grosso (ou duas cordas), um cronômetro, uma vara de bambu ou de madeira, quatro estacas, fita crepe, marreta e material para anotação. 

Determinação da Velocidade Média da Água 

Primeiramente se deve demarcar no curso d’água um trecho de 10 m de comprimento, prendendo-se o barbante ou a corda em estacas fi xadas em ambas as margens, no início e no fi nal do trecho avaliado.

Solta-se então o fl utuador (a garrafa PET de 500 mL tampada, com um pouco de terra e água em seu interior) bem no meio do curso d’água, a um ou dois metros do início do trecho demarcado. Assim que o fl utuador passar pela primeira corda, aciona-se o cronômetro e, quando passar pela segunda, desliga-se o mesmo, marcando o tempo gasto para percorrer os 10m.

A terra misturada com água que é colocada no interior da garrafa PET permite que ela permaneça na posição vertical, com aproximadamente 50% do seu volume dentro da água 

Deve-se repetir o procedimento pelo menos cinco vezes, sempre da mesma maneira e fazendo com que o fl utuador faça sempre o mesmo percurso. Calcula-se então a média das leituras de tempo e obtém-se a velocidade em metros por segundo. A velocidade encontrada ainda não é a média, mas a da superfície. Para obter a velocidade média deve-se multiplicar o valor por 0,85. 

Velocidade média (m/s) = velocidade na superfície (m/s) x 0,85

 Determinação da Área da Seção Transversal 

Para determinar a área da seção transversal de escoamento é necessária a utilização de uma vara de qualquer material, cujo comprimento dependerá da profundidade do curso d’água. 

Aproveitando a corda colocada no fi nal do percurso onde se determinou a velocidade média da água, divide-se a mesma (que deve estar colocada próxima a superfície da água) com auxílio de um barbante ou uma fi ta adesiva em vários pequenos segmentos eqüidistantes.

Em cada ponto de encontro entre um segmento e outro deve-se inserir a vara e medir a distância do nível da água nesse ponto até o fundo do rio (profundidade). Com esses valores determinados é possível o cálculo de pequenas subáreas que, somadas, irão compor a área total da seção. Cada subárea é calculada pela seguinte equação: 

A = ((Pa + Pp) ÷ 2) . d 

Em que 

A = área (m²); Pa = profundidade anterior (m); Pp = profundidade posterior (m); d = comprimento do segmento (m), que deverá ser igual para todas as subáreas. 

A área da seção transversal do curso d’água (AT), em metros quadrados, é dada pelo somatório de todas as subáreas: 

AT = A1 + A2 + A3 + ... + An

 Determinação da Vazão 

Com o valor da velocidade em metros por segundo e o da seção transversal em metros quadros, determina-se a vazão utilizando a seguinte equação:

 Q = A . V 

Em que 

Q = vazão do curso d’água (m3/s); A = área da seção transversal (m²); V = velocidade média da água (m/s).