63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

ANÁLISE COMPARATIVA DOS ERROS NA MEDIÇÃO DE VAZÃO ENTRE MOLINETES

Ana Carolina de Brito Alves 1 Marcela Coelho Lopes 1 Thamyrys Morgana Pontes de Almeida 1 Roberaldo Carvalho de Souza 2

1. Centro de Tecnologia, Curso de Eng. Civil, Universidade Federal de Alagoas/UFAL 2. Prof. PhD/Orientador - Centro de Tecnologia – UFAL

INTRODUÇÃO:

A água é um recurso natural que possui um valor inestimável. É um recurso estratégico para o desenvolvimento econômico e é vital para a manutenção do equilíbrio dos ecossistemas. Ultimamente tem se falado muito a respeito da "crise da água", e especula-se sobre a possibilidade da escassez deste recurso vital. Uma das formas de evitar essa crise é monitorando a capacidade hídrica de canais através da medição de vazão utilizando um molinete fluviométrico , o qual através das rotações de sua hélice são transformadas em velocidades. Por ser um procedimento repetitivo muitas vezes se torna cansativo o que sugere a troca deste por um novo molinete com dispositivo eletrônico recentemente desenvolvido e fabricado no Laboratório de Hidráulica da UFAL. Dessa forma é necessário fazer análises de dados para aferir se o novo molinete fornece resultados semelhantes ao molinete tradicional encontrado no mercado.

METODOLOGIA:

Para comparar os dois tipos de molinete, foram feitas análises quantitativas das vazões considerando os erros aleatórios envolvidos. A metodologia utilizada nessa comparação foi a proposta por Herschy (1978), que definiu um intervalo de confiança de 95%, sendo o erro aleatório máximo para a vazão de 7%. A determinação desse erro aleatório na vazão obtida por um molinete de velocidade consiste em um somatório, ponderado pelos quadrados das vazões, dos quadrados dos erros atribuídos a cada uma das variáveis envolvidas no cálculo da vazão. Vale ressaltar que o trabalho de Vidal (2009) utilizou a mesma metodologia aqui desenvolvida. Para o cálculo das áreas foi realizado um levantamento batimétrico que consiste na medição da distância vertical e horizontal de pontos distribuídos de uma margem à outra do rio e sua quantificação foi feita através da aproximação por trapézios retangulares das diversas subseções as quais a área total foi dividida.

RESULTADOS:

Os resultados foram analisados através de algumas coletas de dados feitas nos rios Niquim e Saúde, nos anos de 2005, 2006 e 2009, ambos os rios localizados em Alagoas. Com esses dados coletados e com a área da seção transversal foi possível determinar a vazão correspondente a cada rio e uma análise dos erros aleatórios envolvidos. Para o molinete tradicional, foram fornecidas as rotações e para o novo modelo de molinete foi fornecido um valor que ao ser dividido por 44 fornece também as rotações. Esse cálculo é necessário, pois sua hélice foi desenvolvida de modo que uma simples razão de 1/44 de rotação consegue ser detectada, pois possui 44 contadores de giro dispostos ao redor do eixo interno da hélice. Para utilizar as equações de velocidade de cada molinete foi necessário calcular as rotações por segundo, que são obtidas ao dividir as rotações pelo tempo. A partir dos dados citados, no rio Niquim, o molinete tradicional forneceu um erro de 5,16% e uma vazão de 1,8904, cuja vazão real está entre 1,7928 < vazão < 1,9880 e o molinete desenvolvido no laboratório de Hidráulica da UFAL forneceu um erro de 5,17% e uma vazão de 1,9553, cuja vazão real está entre 1,8541 < vazão < 2,0564. Ambos os erros estão dentro do intervalo de confiança da metodologia anteriormente citada.

CONCLUSÃO:

De acordo com a metodologia de Herschy (1978) para que o erro aleatório fosse validado, o mesmo teria que ter um valor inferior a 7%, como em ambos os molinetes o erro foi menor, então os dados têm validade comprovada. A semelhança entre os dados obtidos para cada tipo de molinete pode ser notada devido à diferença entre as vazões, que foi de 0,0649 e a diferença entre os erros que foi de 0,01%. Como o intervalo entre as vazões e a percentagem de erros foi muito similar, pode-se afirmar que o molinete desenvolvido pela Universidade Federal de Alagoas, pode substituir o molinete tradicional, sem diferenças significativas nos resultados e tendo em vista que o novo modelo é de manuseio mais fácil e os dados por ele registrados podem ser transferidos para um computador através de um cabo USB, enquanto o tradicional necessita a transferência manual dos dados.

Palavras-chave: Vazão, Molinete, Rio.