DEVELOPMENT AND APPLICATION OF WSC AND PARSHALL FLUMES FOR DATA COLLECTION OF SURFACE RUNOFF

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE CALHAS WSC E PARSHALL PARA COLETA DE DADOS DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL

Resumo

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF WSC AND PARSHALL FLUMES FOR DATA COLLECTION OF SURFACE RUNOFF

ARTHUR CARNIATO SANCHES^1*; RAFAEL CORAZZA DOLCI²; FERNANDA LAMEDE FERREIRA DE JESUS³; THIAGO ALBERTO CABRAL DA CRUZ⁴; ELTON APARECIDO SIQUEIRA MARTINS⁵ E EDER PEREIRA GOMES⁶

¹Professor Doutor, Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Rod. Dourados-Itahum, km 12 – Cidade Universitária, 79804-970, Dourados, MS, Brasil, e-mail: arthursanches@ufgd.edu.br

²Discente, Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Rod. Dourados-Itahum, km 12 – Cidade Universitária, 79804-970, Dourados, MS, Brasil, e-mail: rafaelpikiler@gmail.com

³Professora Doutora, Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal Rural da Amazônia, Campus Tomé-Açu, Rod. PA 140, km 03, 68680-000, Tomé-Açu, PA, Brasil, e-mail: fernanda.lamede@ufra.edu.br

⁴Doutor em Engenharia de Sistemas Agrícolas, Departamento de Engenharia de Biossistemas, ESALQ/USP, Avenida Pádua Dias, 11, 13418-900, Piracicaba, São Paulo, Brasil, e-mail: thiago@dietech.com.br

⁵Professor Doutor, Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Rod. Dourados-Itahum, km 12 – Cidade Universitária, 79804-970, Dourados, MS, Brasil, e-mail: eltonmartins@ufgd.edu.br

⁶Professor Doutor, Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Rod. Dourados-Itahum, km 12 – Cidade Universitária, 79804-970, Dourados, MS, Brasil, e-mail: edergomes@ufgd.edu.br

1 ABSTRACT

The use of spillways, such as Parshall and WSC flumes, are widely used for fluid flow measurement, as in Water and Sewage Treatment Plants, measurement of runoff for agricultural purposes. Thus, it has been used in scientific works in which it is necessary to obtain the flow rate, due to measurement accuracy, ease of construction and operation. Therefore, the objective was to dimension and build flumes like Parshall and WSC, and adjust a mathematical model to estimate the drained flow depending on the height of the depth water in these flumes. The experiment was carried out in the Federal University of Grande Dourados in Hydraulics Laboratory, where flow values for flumes were measured by the volumetric method. The data were subjected to the normality test and regression adjustment for potential function. With the results, a good adjustment of the calibration equation was verified, obtaining high values of determination coefficients for the flumes, WSC (R² = 0.98) and Parshall (R² = 0.99), the minimum and maximum flows observed were, respectively, 0.039 and 2.23 m³ h^-1 for WSC and 0.11 m³ h^-1 e 4.44 m³ h^-1 for Parshall, meeting the specifications for use in experimental plots with typical weather of the South region of Mato Grosso do Sul State.

Keywords: volumetric method, calibration, flow rate, channel

SANCHES, A. C.; DOLCI, R. C.; DE JESUS, F. L. F.; DA CRUZ, T. A. C.; MARTINS, E. A. S.; GOMES, E. P.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE CALHAS WSC E PARSHALL PARA COLETA DE DADOS DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL

2 RESUMO

O uso de vertedores, como as calhas Parshall e a WSC, são muito utilizados para medição de vazão de fluidos, como em Estações de Tratamento de Água e Esgotos, mensuração de escoamento superficial para fins agrícolas. Assim, vem sendo empregadas em trabalhos científicos em que é necessário obter a vazão de escoamento, devido precisão da mensuração, a facilidade de construção e operação. Diante disso, objetivou-se dimensionar e construir calhas do tipo Parshall e WSC, e ajustar um modelo matemático para estimar a vazão escoada em função da altura da lâmina de água nessas calhas. O experimento foi realizado em Laboratório de Hidráulica da Universidade Federal da Grande Dourados, onde foram medidos os valores de vazão para as calhas pelo método volumétrico. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade e ajuste de regressão para função potencial. Com os resultados, verificou-se um bom ajuste da equação de calibração, obtendo valores elevados de coeficientes de determinação para as calhas, WSC (R² = 0,98) e Parshall (R² = 0,99), as vazões de mínima e de máxima observados foram, respectivamente, 0,039 e 2,23 m³ h^-1 para WSC e 0,11 m³h^-1 e 4,44 m³h^-1 para Parshall, atendendo as especificações para uso em parcelas experimentais com clima característico da região Sul do Estado do Mato Grosso do Sul.

Palavras-chave: método volumétrico, calibração, vazão, canal