Vazão em soleiras controladas ou não por comportas

Os controladores de caudal, normalmente implementados em sistemas Supervisory control and data acquisition (SCADA), apresentam uma grande relevância no controlo automático de canais de adução. Para garantir que os controladores de caudal sejam fiáveis em todo o seu domínio de funcionamento (em situações de escoamento com ressalto livre ou submerso e de transição entre escoamentos com ressalto livre e ressalto submerso) foram comparados os resultados dos ensaios experimentais com diferentes métodos de cálculo da vazão em comportas e/ou sobre soleiras. O programa de ensaios foi realizado nos canais laboratorial e experimental da Universidade de Évora. Foram realizados ensaios em comportas planas verticais e em soleiras do tipo Waterways Experiment Station (WES) controladas ou não por comportas planas verticais. Em ambos os casos, foram contempladas as situações de escoamento com ressalto livre e submerso. Os resultados obtidos mostram que: a) para as comportas, o método Rajaratnam e Subramanya (1967a) conduz a bons resultados com um erro percentual médio absoluto MAPE < 1% para o escoamento com ressalto livre e MAPE < 4% para o submerso; a transição entre escoamentos foi identificada corretamente por este método; b) para as soleiras, obtiveram-se bons resultados para o escoamento com ressalto livre para o método USACE (1987), com MAPE < 2%, e para o submerso através do método Alves e Martins (2011), com MAPE < 5%; a transição entre escoamentos pode ser considerada adequada de acordo com a curva experimental de Grace (1963); c) para soleiras controladas por comporta, conseguiram-se bons resultados para o escoamento com ressalto livre recorrendo à equação dos orifícios de pequenas dimensões, com MAPE < 1, 5%, e para o submerso com a equação dos orifícios totalmente submersos com MAPE < 1, 6%; em ambos os casos foi necessária calibração do coeficiente de vazão; a transição entre escoamentos foi adequada pelo método de Grace (1963). Com base nos resultados obtidos, foi possível definir um algoritmo de vazão generalizado para comportas e/ou soleiras que permite a determinação da vazão para as situações de escoamento com ressalto livre e submerso incluindo a transição entre escoamentos; ABSTRACT: Flow controllers, usually implemented in Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems, are very important in the automatic control of irrigation canal systems. To ensure that flow controllers are reliable for the entire operating range (free or submerged flow and flow transitions) the experimental results were compared with different methods of flow measurement for gates and/or weirs. The test program was conducted in the laboratory flume and in the automatic canal of the University of ´Evora. Tests were carried in sluice gates and in broad-crested weirs controlled or not by sluice gate. In both cases free and submerged flow conditions were analyzed. The results show that: a) for the sluice gates, the method of Rajaratnam e Subramanya (1967a) leads to good results with a mean absolute percentage error (MAPE) < 1% for free flow and MAPE < 4% for submerged flow. The transition between flows is correctly identified by this method; b) for the uncontrolled weir, good results were obtained for free flow with the method USACE (1987) with MAPE < 2%, and for submerged flow by the method Alves e Martins (2011) with MAPE < 5%. The transition between flows can be accurately defined by the experimental curve of Grace (1963); c) for the controlled weir, good results were achieved for the free flow with the small orifice equation with MAPE < 1.5% and for submerged flow with the submerged orifice equation with MAPE < 1.6%; in both cases the calibration of the discharge coefficient is needed. The transition between flows can be accomplished through Grace (1963) method. Based on the obtained results, it was possible to define a generalized flow algorithm for gates and/or weirs that allows flow determination for free and submerged flow conditions including the transition between flows.

Supervisão e controlo de um sistema de canais de rega. Parte I-Definição e apresentação geral

O artigo faz a apresentação geral do sistema de supervisão e controlo (SCADA) desenvolvido para as redes primária e secundária de canais do Aproveitamento Hidroagrícola de Idanha-a-Nova, já instalado e calibrado. O SCADA permite melhorar, de modo significativo, a eficiência da gestão operacional dos canais de rega controlados por montante, tipo de canais do Aproveitamento, ao fazer o controlo de caudais nas admissões principais, a supervisão dos caudais perdidos nas descargas principais e das alturas de água nas secções de maior interesse para o controlo e a segurança. Ao atuar em tempo real e à distância, ganha-se tempo, melhora-se a segurança do funcionamento dos canais, aumenta-se a qualidade das distribuições e reduzem-se as perdas operacionais de água. Para além da apresentação geral do SCADA, incluindo o centro de controlo, as comunicações e estações de campo, são também apresentados alguns dos sinópticos desenvolvidos e os controladores digitais instalados: direto para comporta, de posição de comporta e controlador de caudal para comporta.

Supervisão e controlo de um sistema de canais de rega. Parte II-Calibração hidráulica

O artigo faz uma apresentação breve do sistema de supervisão e controlo (SCADA) desenvolvido para as redes primária e secundária de canais do Aproveitamento Hidroagrícola de Idanha-a-Nova, já instalado e calibrado, dando uma atenção muito especial ao desenvolvimento e calibração dos controladores de caudal para comportas associadas ou não a soleiras descarregadores. Os controladores de caudal desenvolvidos para o SCADA permitem o cálculo do caudal para todas as situações de funcionamento das comportas, garantindo a continuidade das soluções nas passagens do escoamento tipo descarregador para tipo comporta e da situação de ressalto livre para ressalto parcial ou totalmente afogado, em ambos os sentidos. O coeficiente teórico de vazão usado para iniciar o algoritmo de vazão geral foi ajustado no campo com recurso a estimativas de caudal realizadas com dois tipos de caudalímetros e para duas aberturas diferentes de cada comporta e/ou dois regimes permanentes para cada uma das instalações. Foram usados dois tipos de caudalímetros, ambos transdutores acústicos baseados no efeito de Doppler, um fixo no rasto dos canais e o outro portátil e montado numa plataforma flutuante. O artigo faz também uma apresentação breve dos caudalímetros usados, apresenta os resultados das medições de caudal efetuadas e ainda os valores corrigidos para os coeficientes de vazão.

Modelo hidrogeológico tridimensional do aquífero de Ourém

Enquadra-se o aquífero de Ourém no Sinclinal de Ourém e na Bacia Lusitaniana. Propõe-se um modelo conceptual do aquífero de Ourém que tem em consideração a cota da base e do topo e a espessura da formação geológica que o constitui. Estabelece-se um paralelo entre os Membros da Formação da Figueira da Foz e as características hidrogeológicas do aquífero. Avalia-se o regime de exploração por métodos estatísticos robustos, de onde se concluiu que a captação de água desregulada tem levado a uma descida constante dos níveis piezométricos, atingindo em algumas áreas os 7 cm/mês, independentemente da precipitação anual nos últimos anos. Uma campanha de monitorização definiu o sentido NW-SE como o sentido preferencial de fluxo e a área NW do aquífero de Ourém como a área preferencial de recarga. Analisam-se qualitativamente as condições de fronteira do aquífero. ABSTRACT: A tridimensional conceptual model of the Ourém aquifer is defined, considering its top and bottom. The thickness of Figueira da Foz geological formation was calculated. A parallel between the Members of Figueira da Foz formation and hydrogeological characteristics of the aquifer is established. A robust statistical analysis concludes that the unregulated water abstraction of aquifer has led to a constant decrease of the piezometric levels. ln some areas the decreasing achieves 7 cm/month, independently of the annual rainfall. A piezometric monitoring campaign defines the NW-SE direction inside the preferential flow direction of the aquifer and the area NW of aquifer as the preferred aquifer recharge area. The aquifer boundary conditions are qualitatively evaluated.