Os programas emlinhatriangular1 e emlinhatriangular2 determinam a vazão que passa por uma barragem triangular (Fig.1). Existem dois tipos de barragens triangulares: (1) completamente contraída, e (2) parcialmente contraída. Uma barragem triangular completamente contraída é definida considerando a razão H/B ≤ 0,2. Já uma barragem triangular parcialmente contraída é definida considerando a razão H/B ≤ 0,4.

Fig. 1  Esquema de uma barragem triangular

O programa emlinhatriangular1 é aplicável para barragens triangulares completamente contraídas com ângulo θ no intervalo 25° ≤ θ ≤ 100°, enquanto emlinhatriangular2 é aplicável para barragens triangulares parcialmente contraídas com ângulo de 90°. Os procedimentos computacionais seguem o conteúdo apresentado na Seção 7 do Capítulo 7 do Manual USBR Water Measurement (em Inglês).

O termo contração se refere a área da barragem triangular comparada a área do canal de entrada. Dependendo do tamanho e design, a baragem pode estar sujeita tanto a contração horizontal quanto a contração vertical. Para uma barragem completamente contraída, seus limites devem ser suficientemente distantes das laterais e fundo do canal de entrada. Contrações completas aumentam a acurácia das medições por oferecer maior controle do canal nas imediações da barragem.

Em barragens triangulares, uma contração completa é produzida quando a distância b de cada lado da passagem de água até as laterais do canal é maior do que 2H. Para uma barragem triangular de 90° a largura do fluxo no nível piezométrico é igual a 2H. Portanto a barragem deve ser considerada como completamente contraída quando a razão B/H > 6, ou seja, quando H/B < 0,167. Para barragem triangular de 60°, o requerimento para contração completa é H/B < 0,194. Em práticas USBR, isso se traduz em um critério prático para barragens triangulares completamente contraídas de H/B ≤ 0,2.

Uma barragem que não satisfaça o critério acima é parcialmente contraída, ou seja, o canal de entrada B é estreito em relação a altura manométrica H. Em práticas USBR, um critério prático para barragens triangulares parcialmente contraídas de H/B ≤ 0,4.

A fórmula para barragens triangulares completamente contraídas, de acordo com Kindsvatere Shen (USBR Water Manual), é:

Q = 4,28 Ce tan(θ/2) (H + k)5/2

[1]

Na Eq. 1, a vazão Q é função da altura manométrica H e ângulo θ (radianos). O coeficiente de vazão C_e é função de θ (graus). O coeficiente de correção da altura manométrica k é função de θ (graus). A largura do canal de entrada B é utilizada para checar se a barragem é completamente contraída: H/B ≤ 0,2. Caso contrário, é recomendado a utilização da calculadora para barragens triangulares parcialmente contraídas.

A fórmula (ajuste polinomial) para C_e, com θ em graus, é:

C_e = 0,607165052 - 0,000874466963 θ + 0,0000061039334 θ²

A fórmula (ajuste polinomial) para k, with θ em graus, é (LMNO Engineering):

k = 0,0144902648 - 0,00033955535 θ + 0,00000329819003 θ² - 0,0000000106215442 θ³

A fórmula para barragens triangulares completamente contraídas é restrita as seguintes condições:

1. Altura manométrica H < 1,25 ft (38 cm).

2. Largura B > 3 ft (91 cm).

3. Altura P > 1,5 ft (46 cm).

4. Razão b/H ≥ 2,0.

5. Razão altura manométrica/Largura H/B ≤ 0,2.

Para barragens triangulares parcialmente contraídas de 90° a fórmula Kindsvater and Shen (Eq. 1), em unidades U.S.A.(Q em cfs, H em ft), é reduzida a:

Q = 4,28 Ce (H + 0,0029)5/2

[2]

O coeficiente de vazão C_e é função das razões H/P and P/B, como apresentado na Fig. 2.