ITEM B Medidas de Pressão D Água

Transcrição

1 Medidas de Pressão D Água

2 Introdução As medidas de nível n d ád água no lençol, pressão neutra interna do solo e pressões em junta são determinados por piezômetros. O termo piezômetro é usado para indicar um dispositivo que é selado no interior do subsolo para responder a variação da pressão do subsolo ao redor dele e isolado de outros estratos. Medidores de nível n d ád água são utilizados para controle da estabilidade dos maciços tais como aterro, barragens, túneis, t taludes naturais ou escavações bem como na estabilidade das estruturas de concreto em barragens, radiers,, etc. O desenvolvimento contínuo nuo das técnicas t de medição têm ocorrido paralelamente ao progresso da Geotecnia.

3 Existem duas famílias de piezômetros A) Piezômetros de tubo aberto B) Piezômetros de resposta rápida. r

4 Croqui de um Piezômetro Casagrande

5 Usina Hidrelétrica de Itá Rio Uruguai: Piezômetro de Casagrande com Manômetro

6 Piezômetro Casagrande Vantagens: Simplicidade para realizar leituras; Baixo custo; Montagem facilitada; Permite verificação do funcionamento; Permite ensaio de permeabilidade ao longo do tempo. Desvantagens: Resposta lenta; Sujeito a entripamento; Interferência do tubo vertical com a execução do aterro; Atrito negativo em aterros de grande altura, requerendo a utilização do tubo de proteção externa com luva telescópica; Perigo de seccionamento do tubo durante a construção, operação ou quebra do tubo.

7 Croqui de Medidor de Nível d água

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9 Croqui de Piezômetro Pneumático

10 Painel da Leitora

11 a) Pressão atuante no Piezômetro P 0> P1 Manômetro P 1 Pressão d'água Válvula de injeção P 0 Válvula de descarga Diafragma Esquema do piezômetro Pneumático Sensor de saída b) injeção da pressão no equipamento de leitura P < P 0 1 Manômetro P 1 Pressão d'água Válvula de injeção (aberta) P 0 Válvula de descarga (fechada) Diafragma Sensor de saída c) Leitura da pressão d'água P 0 = P 1 Manômetro P 1 = Leitura de pressão d'água Equilíbrio de Pressões no Diafragma Pressão d'água P 0 Diafragma Válvula de injeção (fechada) Válvula de descarga (aberta) Sensor de saída

12 Características do Equipamento apresentado pelo IPT.

13 Terminal de leitura argila Tubo pneumático Bentonita + cimento areia Piezômetro Instalação típica.

14 Piezômetro Pneumático Vantagens: Resposta rápida; Permite centralização; Não requer saturação na tubulação (uso de gás nitrogênio). Desvantagens: Impossibilidade de deaeração e de leitura de pressão negativa; Leituras não instantâneas ; Perda de carga na tubulação (implicando em operação demorada para longa distância); Pode entrar contaminantes no circuito.

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16 Piezômetro Elétrico Vantagens: Tempo de resposta pequeno; Alta sensibilidade; Facilidade de centralização; Unidade de leitura portátil e com memória; Permite monitoração contínua. Desvantagens: Alto custo; Exige aterramento (está sujeito a descargas atmosféricas).

17 765,0 BUREAU - EMBÚ Depósito de Materiais Inerte PIEZÔMETROS ELÉTRICOS , ,0 767 Cotas Piezométricas (m) 763,5 763,0 762, , , , /03/06 08/03/06 09/03/06 10/03/06 11/03/06 12/03/06 13/03/06 14/03/06 15/03/06 16/03/06 17/03/06 18/03/06 19/03/06 Data PE01-cota piez. PE05 -cota piez. Aterro

18 Condução dos cabos

19 Piezômetros Hidráulicos - Utilizado na Barragem Três Marias - CEMIG; Barragem Chavantes - CESP - Atualmente não está sendo utilizado Piezômetros Fibra Ótica - Tendência para futuro - Brasil: Experimental (COPEL) PETROBRAS CENPS - Alto custo - Sistema de Aquisição

20 Sistema de aquisição de dados.

21 Piezômetro V F T 10-4 cm 5 /g (cm) (horas) Tipo Casagrande Casagrande Elétrico Elétrico Piezômetro Hidráulico Idem c/ bulbo de I = 60 cm, d = 15 cm, 1,5 cm c/ 150 m de tubo de 3 mm e manômetro Hg de 3mm c/ bulbo (idem) c/ transdutor elétrica na célula piezométrica c/ bulbo (idem) c/ transdutor e c/ 100 cm 3 de ar na célula c/ bulbo (idem) Hidráulico 10 cm x 4,5 cm c/150 m de tubo de nylon e Hg 3 mm 35 0, ,6 0, ,3 c/ transdutor no lugar do manômetro ,5 Tabela I. (Apud Vaughan, 1973). Os valores apresentados foram calculados para C = 0,05 (95% de equalização) e coeficiente de permeabilidade (K = 10-8 cm/s). TIME LAG TEMPO DE RESPOSTA

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23 PZ Ho (t=0) Hi=f(ti) d N.A. antes do ensaio Exemplo de Dimensionamento: D L Trecho de medida abaixo do NA

24 Medidas de Vazão Descrição As medidas de vazão são realizadas para controle de fluxo. Em barragens é um instrumento de controle complementar ao piezômetro, sendo de grande interesse coletar os fluxos efluente localizado e total. Em outras estruturas a estabilidade é garantida se a condição de fluxo for estável, efetuando-se medições em drenos, poços os ou canais. Em geral, para fluxos normais é suficiente o uso de vertedores triangulares (vazões baixas) e vertedores retangulares ou trapezoidais. A vazão é determinada com a utilização da equação de regime de escoamento uniforme em condutos livres.

25 Vertedor Triangular a=90º a)thomson Q=1,40.h5/2 Sujeito a: 0,05<h<0,38m, P>3h,b>6h b)gouley e Crimp Q=1,32.h2,48 Sujeito a: 0,05<h<0,38m,P>3h,b>6h

26 ITEM B Vista do medidor de vazão MV-01 (vazão em 10/01/08 Q = 896,5 l/s) UHE BARRA GRANDE.

27 Modelo 4675LV-Geokon com sistema de flutuador conectado a sensor de corda vibrante.