UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === The equipment called ADCP / ADP (Acoustic Doppler Current Profiler / Acoustic Doppler Profiler) are being widely used in hydrometric for determining flow rates, due to faster handling and obtaining information from numerous cross sectio...
Main Author: | |
---|---|
Other Authors: | |
Format: | Others |
Language: | Portuguese |
Published: |
Universidade Federal de Santa Maria
2014
|
Subjects: | |
Online Access: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7822 |
id |
ndltd-IBICT-oai-repositorio.ufsm.br-1-7822 |
---|---|
record_format |
oai_dc |
collection |
NDLTD |
language |
Portuguese |
format |
Others
|
sources |
NDLTD |
topic |
Hidrometria aplicada Bacia hidrográfica Transporte de sedimentos Applied hydrometry Basin Sediment transport CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
spellingShingle |
Hidrometria aplicada Bacia hidrográfica Transporte de sedimentos Applied hydrometry Basin Sediment transport CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Schuck, Aline UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
description |
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === The equipment called ADCP / ADP (Acoustic Doppler Current Profiler / Acoustic Doppler Profiler) are being widely used in hydrometric for determining flow rates, due to faster handling and obtaining information from numerous cross sections analyzed in comparison to conventional methods. This current meter hydrostatic operation is similar to the search sonar and measuring the velocity of the stream of water on time interval and depth. Its operation is based on the principle of the Doppler effect, emitting sound waves in the water stream and a portion of these beams is reflected back to the source station and another part is absorbed by suspended sediments in the water and / or directed to points distinct source. Using this assumption, researchers are investigating if there is a possibility of relating information of sonorous intensity obtained by using ADP with SSC, thus enabling the determination of the solid discharge into waterways. To contribute to the research of the topic, this study sought to investigate this unknown in two distinct stages. The first step consisted of setting up an experimental apparatus consisting of a tank filled with water and a recirculation system. Different mixes of previously classified sands and soils were introduced into the reservoir, allowing for an artificially produced SSC. By using an ADP, concentrations were related to the different sediments while the intensity of the return signal was measured. The second stage investigation was conducted in the Vacacaí-Mirim River, which has natural flow conditions. It was sought to verify the use of ADP for turbidity, an alternative method for replacement of SSC. The general results of the laboratory analysis indicate that there is a relationship between the measure and the CSS echo measured by ADP, extracted from the average of the transducers. Only the results for Groups 1 and 2 showed low correlations and records echoes measured below the all samples collected. By applying the equations for the echos of adjustments resulting from measured samples of all groups, the linear fit showed 76% and 67% exponential fit of CSS calculated in the range of restrictive Factor 2, indicating the possibility of further assessment of sediment concentrations were obtained from eco measured by ADP. For field investigations, relating the echo with the turbidity, the results are promising, there was good correlation between the data with linear fit and 96% exponential 87% between tracks restrictive Factor 2, although few samples. In this step were identified limitations regarding the maximum value measured turbidity and this fact encourages further research on the subject. === Os equipamentos chamados de ADCP/ADP (Acoustic Doppler Current Profiler/ Acoustic Doppler Profiler) estão sendo amplamente utilizados na hidrometria para determinação de vazões, devido à rapidez de manuseio e na obtenção de inúmeras informações das seções transversais analisadas, em comparação aos métodos convencionais. Esse medidor de corrente hidrostático tem o funcionamento semelhante ao sonar e busca medir a velocidade da correnteza da água em intervalo tempo e profundidade. Seu funcionamento é baseado no princípio do efeito Doppler, emitindo ondas sonoras na corrente d água, sendo que uma parcela desses feixes é refletida de volta para a fonte emissora e outra parte é absorvida pelos sedimentos em suspensão na água e/ou direcionada a pontos distintos da fonte. Utilizando desta premissa, pesquisadores investigam se há a possibilidade de relacionar as informações de intensidade sonora obtidos com o uso de ADP com a concentração de sedimentos em suspensão, CSS, fato que possibilitaria a determinação da descarga sólida em cursos d água. A fim de contribuir para a pesquisa do tema, neste estudo buscou-se investigar esta incógnita em duas etapas distintas. A primeira etapa consiste na montagem de um aparato experimental composto de um reservatório preenchido de água e munido de um sistema de recirculação. Nesse reservatório foram introduzidas diferentes misturas, areias e solos previamente classificados, permitindo reproduzir artificialmente CSS. Com o uso de um ADP foram relacionadas às diferentes concentrações de sedimentos com a intensidade do sinal de retorno medido. Na segunda etapa investigativa, realizada no rio Vacacaí-Mirim, cujas condições de escoamentos são naturais, buscou-se a verificação do uso do ADP como um método alternativo para a avaliação da turbidez, que pode ser associada com a CSS. Os resultados gerais das análises em laboratório indicam que há uma relação entre a CSS medida e o eco medido pelo ADP, extraído da média dos transdutores. Somente os resultados obtidos nos testes com areias, apresentaram baixas correlações e registros de ecos medidos inferiores à todas as amostragens realizadas. Ao aplicar as equações de ajustes para os ecos medidos resultante das amostragens de areias e solos, o ajuste linear apresentou 76% e o ajuste exponencial 67% das CSS calculadas na faixa restritiva do Fator 2, ou seja, as CSS calculadas não ultrapassam duas vezes o valor de CSS medida seja para mais ou menos, indicando a possibilidade de futuras avaliações das concentrações de sedimentos serem obtidas a partir do eco medido pelo ADP. Para as investigações de campo, relacionando o eco com a turbidez, os resultados são promissores, houve boa correlação entre os dados, com ajuste linear 96% e exponencial de 87% entre as faixas restritivas do Fator 2, apesar de poucas amostragens. Nesta etapa foram identificadas limitações referentes ao valor máximo medido de turbidez e este fato incentiva novas pesquisas sobre tema. |
author2 |
Sanagiotto, Daniela Guzzon |
author_facet |
Sanagiotto, Daniela Guzzon Schuck, Aline |
author |
Schuck, Aline |
author_sort |
Schuck, Aline |
title |
UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
title_short |
UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
title_full |
UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
title_fullStr |
UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
title_full_unstemmed |
UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ |
title_sort |
utilização do acoustic doppler profiler (adp) para a estimativa da concentração de sedimentos em suspensão (css) e turbidez |
publisher |
Universidade Federal de Santa Maria |
publishDate |
2014 |
url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7822 |
work_keys_str_mv |
AT schuckaline utilizacaodoacousticdopplerprofileradpparaaestimativadaconcentracaodesedimentosemsuspensaocsseturbidez AT schuckaline utilizationoftheacousticdopplerprofileradptoestimatesuspendedsedimentsconcentrationsscandturbidity |
_version_ |
1718643959360651264 |
spelling |
ndltd-IBICT-oai-repositorio.ufsm.br-1-78222018-05-23T17:10:58Z UTILIZAÇÃO DO ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) PARA A ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO (CSS) E TURBIDEZ UTILIZATION OF THE ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) TO ESTIMATE SUSPENDED SEDIMENTS CONCENTRATION (SSC) AND TURBIDITY Schuck, Aline Sanagiotto, Daniela Guzzon Castro, Nilza Maria dos Reis Paiva, Joao Batista Dias de Hidrometria aplicada Bacia hidrográfica Transporte de sedimentos Applied hydrometry Basin Sediment transport CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The equipment called ADCP / ADP (Acoustic Doppler Current Profiler / Acoustic Doppler Profiler) are being widely used in hydrometric for determining flow rates, due to faster handling and obtaining information from numerous cross sections analyzed in comparison to conventional methods. This current meter hydrostatic operation is similar to the search sonar and measuring the velocity of the stream of water on time interval and depth. Its operation is based on the principle of the Doppler effect, emitting sound waves in the water stream and a portion of these beams is reflected back to the source station and another part is absorbed by suspended sediments in the water and / or directed to points distinct source. Using this assumption, researchers are investigating if there is a possibility of relating information of sonorous intensity obtained by using ADP with SSC, thus enabling the determination of the solid discharge into waterways. To contribute to the research of the topic, this study sought to investigate this unknown in two distinct stages. The first step consisted of setting up an experimental apparatus consisting of a tank filled with water and a recirculation system. Different mixes of previously classified sands and soils were introduced into the reservoir, allowing for an artificially produced SSC. By using an ADP, concentrations were related to the different sediments while the intensity of the return signal was measured. The second stage investigation was conducted in the Vacacaí-Mirim River, which has natural flow conditions. It was sought to verify the use of ADP for turbidity, an alternative method for replacement of SSC. The general results of the laboratory analysis indicate that there is a relationship between the measure and the CSS echo measured by ADP, extracted from the average of the transducers. Only the results for Groups 1 and 2 showed low correlations and records echoes measured below the all samples collected. By applying the equations for the echos of adjustments resulting from measured samples of all groups, the linear fit showed 76% and 67% exponential fit of CSS calculated in the range of restrictive Factor 2, indicating the possibility of further assessment of sediment concentrations were obtained from eco measured by ADP. For field investigations, relating the echo with the turbidity, the results are promising, there was good correlation between the data with linear fit and 96% exponential 87% between tracks restrictive Factor 2, although few samples. In this step were identified limitations regarding the maximum value measured turbidity and this fact encourages further research on the subject. Os equipamentos chamados de ADCP/ADP (Acoustic Doppler Current Profiler/ Acoustic Doppler Profiler) estão sendo amplamente utilizados na hidrometria para determinação de vazões, devido à rapidez de manuseio e na obtenção de inúmeras informações das seções transversais analisadas, em comparação aos métodos convencionais. Esse medidor de corrente hidrostático tem o funcionamento semelhante ao sonar e busca medir a velocidade da correnteza da água em intervalo tempo e profundidade. Seu funcionamento é baseado no princípio do efeito Doppler, emitindo ondas sonoras na corrente d água, sendo que uma parcela desses feixes é refletida de volta para a fonte emissora e outra parte é absorvida pelos sedimentos em suspensão na água e/ou direcionada a pontos distintos da fonte. Utilizando desta premissa, pesquisadores investigam se há a possibilidade de relacionar as informações de intensidade sonora obtidos com o uso de ADP com a concentração de sedimentos em suspensão, CSS, fato que possibilitaria a determinação da descarga sólida em cursos d água. A fim de contribuir para a pesquisa do tema, neste estudo buscou-se investigar esta incógnita em duas etapas distintas. A primeira etapa consiste na montagem de um aparato experimental composto de um reservatório preenchido de água e munido de um sistema de recirculação. Nesse reservatório foram introduzidas diferentes misturas, areias e solos previamente classificados, permitindo reproduzir artificialmente CSS. Com o uso de um ADP foram relacionadas às diferentes concentrações de sedimentos com a intensidade do sinal de retorno medido. Na segunda etapa investigativa, realizada no rio Vacacaí-Mirim, cujas condições de escoamentos são naturais, buscou-se a verificação do uso do ADP como um método alternativo para a avaliação da turbidez, que pode ser associada com a CSS. Os resultados gerais das análises em laboratório indicam que há uma relação entre a CSS medida e o eco medido pelo ADP, extraído da média dos transdutores. Somente os resultados obtidos nos testes com areias, apresentaram baixas correlações e registros de ecos medidos inferiores à todas as amostragens realizadas. Ao aplicar as equações de ajustes para os ecos medidos resultante das amostragens de areias e solos, o ajuste linear apresentou 76% e o ajuste exponencial 67% das CSS calculadas na faixa restritiva do Fator 2, ou seja, as CSS calculadas não ultrapassam duas vezes o valor de CSS medida seja para mais ou menos, indicando a possibilidade de futuras avaliações das concentrações de sedimentos serem obtidas a partir do eco medido pelo ADP. Para as investigações de campo, relacionando o eco com a turbidez, os resultados são promissores, houve boa correlação entre os dados, com ajuste linear 96% e exponencial de 87% entre as faixas restritivas do Fator 2, apesar de poucas amostragens. Nesta etapa foram identificadas limitações referentes ao valor máximo medido de turbidez e este fato incentiva novas pesquisas sobre tema. 2014-07-17 2014-07-17 2013-03-08 info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/masterThesis SCHUCK, Aline. UTILIZATION OF THE ACOUSTIC DOPPLER PROFILER (ADP) TO ESTIMATE SUSPENDED SEDIMENTS CONCENTRATION (SSC) AND TURBIDITY. 2013. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7822 por 300100000003 400 500 300 500 300 51bbfe74-9713-43a5-8990-9699c710a768 fe98325b-82ac-4a6a-b33d-706a204bb48f b3f84dd1-0102-4209-9da6-3f436e70a8ed 7e0bd7ec-d483-4ac3-b3be-e42b80c5b73a info:eu-repo/semantics/openAccess application/pdf Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UFSM BR Engenharia Civil reponame:Repositório Institucional da UFSM instname:Universidade Federal de Santa Maria instacron:UFSM |