Desenvolvemos uma ferramenta on-line fácil de usar que pode ser usada por profissionais de gerenciamento de água de drenagem para estimar com precisão o volume de drenagem em condições e tamanhos profissionais de estruturas de controle de água. À medida que mais práticas de conservação de gerenciamento de água de borda e drenagem são projetadas e implementadas, estamos tentando harmonizar esses dados para fazer comparações e acompanhar o desempenho dessas práticas. Nosso protocolo fornece uma ferramenta on-line fácil de usar que deve permitir que outros pesquisadores entendam rapidamente o regime de fluxo e como calcular a taxa de fluxo em seu sistema.
Nossas descobertas melhorarão nossa capacidade de entender o desempenho de sistemas que requerem monitoramento de fluxo. Este trabalho também melhorará o rastreamento da perda de nutrientes e da água de drenagem. Nossos resultados fornecem um método uniforme para monitorar os fluxos de drenagem por pesquisadores e agências.
Os esforços futuros incluirão diferentes tamanhos e configurações de estruturas de controle para garantir a precisão da ferramenta em todas as aplicações. Para começar, conecte a seção de entrada da estrutura de controle ao conjunto da bomba, que consiste em uma bomba, um medidor de vazão e os tubos, conexões e válvulas necessários. Em seguida, conecte a seção de saída da estrutura de controle ao tubo de drenagem.
Meça a largura superior e a profundidade do açude de entalhe em V usando uma fita métrica, seguida da distância entre os trilhos onde as toras de parada e o açude de entalhe em V se encaixam na estrutura de controle de drenagem. Agora insira os registros de parada entre os trilhos, um de cada vez. Empilhe as toras de parada adicionais acima das existentes na estrutura de controle até que a altura desejada seja alcançada e coloque a placa do açude firmemente acima da tora de parada superior.
Agora meça a altura interna da estrutura de controle e a distância entre o topo da estrutura de controle e o topo do açude de entalhe em V usando uma fita métrica. Calcule a altura da crista do entalhe em V a partir da parte inferior da estrutura de controle usando a equação. Em seguida, conecte firmemente o tubo do manômetro ou o poço de acalmia à estrutura de controle.
Fixar uma fita métrica na parede exterior da estrutura de comando junto ao manómetro, com o valor zero correspondente à base do interior da estrutura de comando. Ligue a bomba e deixe a água encher a câmara de entrada, garantindo que a água flua através do açude. Ajuste a válvula e o conjunto da bomba para selecionar uma vazão de aproximadamente 15 a 25 galões por minuto, monitorando o display no medidor de vazão.
Deixe o fluxo estabilizar por pelo menos três minutos e aumente a taxa de fluxo se a altura manométrica for inferior a cinco centímetros. Quando o fluxo estiver estável, registre a leitura da vazão do medidor de vazão. Faça de 8 a 10 leituras consecutivas em dois minutos e calcule a vazão média.
Agora meça a altura da água no poço de acalmia ou no tubo do manômetro. Se o nível da água flutuar, registre as leituras alta e baixa ao longo de 30 segundos e determine a altura média. Em seguida, calcule a cabeça usando a equação.
Aumente a vazão em aproximadamente 15 a 20 galões por minuto e espere que ela se estabilize para obter a vazão e a altura manométrica correspondente. Aumente a vazão pelo menos mais cinco vezes até que o nível da água chegue perto do topo do entalhe em V. Insira os valores da altura manométrica e as taxas de fluxo correspondentes em uma planilha do Excel.
Para plotar as taxas de fluxo medidas no cabeçalho, selecione o intervalo de dados e clique em Inserir, seguido de Gráficos e Dispersão. Para ajustar a função de potência, clique com o botão direito do mouse nos pontos de dados no gráfico e selecione Adicionar linha de tendência, seguido de Potência, Exibir equação no gráfico e Exibir valor R-quadrado no gráfico. Clique na calculadora de coeficientes de equação de fluxo de açude na página da web.
Selecione a unidade entre as unidades métricas SI e US habituais usando os botões de opção. Na seção Tamanho da estrutura de controle, mantenha a seleção padrão de seis polegadas ou 15 centímetros, pois o usuário fornece seus próprios coeficientes de equação de açude. Clique em Sim em resposta à pergunta:Você tem sua própria equação de calibração?
E insira os valores dos parâmetros A e B, correspondentes à equação para fluxos contidos no entalhe em V. Insira os valores das especificações do açude na seção Entrada da ferramenta. Recupere os valores dos coeficientes para fluxos de galgamento da tabela de equações de açude de entalhe em V e o gráfico da taxa de fluxo em relação à carga da seção Resultados da ferramenta.
Abra a ferramenta conforme descrito anteriormente e selecione a unidade e o tamanho da estrutura de controle usando os botões de opção. Clique em Não em resposta a Você tem sua própria equação de calibração? Insira os valores das especificações do açude.
Recupere os valores dos coeficientes para fluxos com o açude de entalhe em V e os fluxos de galgamento da tabela e o gráfico de taxa de fluxo versus profundidade de fluxo em relação à crista do entalhe em V na seção Resultados da ferramenta. O uso de coeficientes de açude fornecidos pela ferramenta para um açude a jusante em uma estrutura de controle com várias câmaras pode resultar em taxas de fluxo incorretas em alturas manométricas altas devido ao aumento das velocidades de fluxo. A calibração de um açude de aço inoxidável de 45 graus em V em estruturas de controle de Agri Drain de 15, 20 e 30 centímetros demonstrou que as taxas de fluxo dentro do entalhe em V podem ser estimadas com alta precisão usando uma equação de açude dedicada com raiz quadrada média de erro inferior a 0,20 litros por segundo e desvio percentual menor que um.
As taxas de fluxo estimadas para fluxos de galgamento usando coeficientes de equação de açude da ferramenta de calculadora de coeficiente de equação de fluxo de açude foram semelhantes aos valores medidos.
