A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Regularização de Vazões Benedito C. Silva. Regularização de Vazões: Em períodos de estiagens, as demandas de água (Energia ou outros usos) são maiores.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Regularização de Vazões Benedito C. Silva. Regularização de Vazões: Em períodos de estiagens, as demandas de água (Energia ou outros usos) são maiores."— Transcrição da apresentação:

1 Regularização de Vazões Benedito C. Silva

2 Regularização de Vazões: Em períodos de estiagens, as demandas de água (Energia ou outros usos) são maiores que a oferta Há necessidade de armazenar água durante a estiagem para suprir as demandas no período O armazenamento é feito através de reservatórios de regularização O objetivo desse tópico é dimensionar o reservatório com a capacidade suficiente para atender às demandas existentes;

3 Regularização de Vazões A vazão de regularização é a variável utilizada em projetos de barragens para atender demandas tais como: abastecimento humano; irrigação; hidrelétrica; navegação; recreação; evaporação do lago (depois de construído).

4 Reservatório Formação de reservas no período úmido para serem usadas na complementação das demandas na estação seca. Vazão Afluente Qa t Nível de referência ou Datum Área A t Precipitação P t Evaporação E t Vazão Efluente Qe t Cota h t Volume V t V t+1 = V t + Qa t.Δt – Qe t.Δt – Qv t.Δt + (P t - E t ). A t

5 Reservatório Volume Total (V Total ): todo o volume de água; Volume morto (V morto ): varia de 10% a 15% do volume total; Volume Útil (V útil ): Volume total menos o volume morto. O volume morto é mantido no reservatório por razões técnicas tais como qualidade da água, vida aquática, cota mínima para bombeamento, etc. Volume Útil Volume Morto

6 Volume do Reservatório O volume necessário deve ser o ideal para que a demanda seja suprida em todo o ano. O volume em azul é o que sobra por mês; O volume em vermelho é que falta por mês. JFMAMDNJJASO V morto ViVi V necessário

7 Regularização de Vazões Na figura acima o período entre Abril e Setembro as vazões naturais Q i são menores que a vazão de regularização Q r. Há necessidade de se armazenar água para atender a vazão de regularização no período mencionado JFMAMDNJJASO QrQr QiQi

8 Regularização de Vazões O volume de armazenamento deve ser igual ao volume do período Abril a Setembro que é a área achurada na figura abaixo. JFMAMDNJJASO QrQr QiQi

9 Regularização de Vazões Matematicamente, a capacidade do reservatório é a área achurada que é dada pela área do retângulo – a área sob a curva das vazões, i.e., Área do retângulo = O volume necessário V n para manter a vazão Q r durante estes meses é : Área sob a curva das vazões: O volume afluente V a ao reservatório neste período é: E a capacidade (C r ) mínima do reservatório:

10 Exercício 1.Com base nos dados de vazões mostrados, qual o volume mínimo que deve ter o reservatório para manter uma vazão Q r = 3,8 m 3 /s? MêsQ(m 3 /s) Jan9,13 Fev5,76 Mar5,43 Abr3,74 Mai3,45 Jun2,94 Jul2,61 Ago3,65 Set2,21 Out2,79 Nov4,45 Dez5,96

11 Regularização de Vazões A máxima vazão que pode ser regularizada é a vazão média de longo termo da bacia Suponha que as vazões naturais fossem acumuladas no tempo N (figura abaixo) t (mês) Q a acumuladas Q a N

12 Regularização de Vazões A tangente do ângulo é a vazão média tg( ) = Q a / N = Q m t (mês) Q a acumuladas Q a N 1 Q r1 2 Q r2 Se Q r > Q m então o reservatório não vai atender a demanda total todo o tempo porque Q r > Q a

13 Exercícios 2.Qual a capacidade do reservatório para atender a vazão média? Compare o resultado com Q r = 3,8 m 3 /s do exercício 1 MêsQ(m 3 /s) Jan9,13 Fev5,76 Mar5,43 Abr3,74 Mai3,45 Jun2,94 Jul2,61 Ago3,65 Set2,21 Out2,79 Nov4,45 Dez5,96

14 Diagrama de Massas ou de Rippl O diagrama de massas ou diagrama de Rippl é definido como a integral do hidrograma mensal. É um diagrama de vazões ou volumes acumulados, resultando, geralmente, num gráfico como o mostrado na figura abaixo, o qual é conhecido como diagrama de massas ou de Rippl. V AC (m 3 ) JFMAMDNJJASO t(meses)

15 Diagrama de Massas ou de Rippl As tangentes em cada ponto do diagrama de massas, em volume, dão as vazões médias no intervalo de tempo considerado. t (meses) t1t1 t2t2 T A C B D V a, V r acumulados

16 Diagrama de Massas ou de Rippl Supondo que Q r = Q m, pode-se ver que as retiradas acumuladas de B a C são maiores que as afluências, deplecionando o reservatório no período; Desse modo, os pontos B e C são críticos e podem ser utilizados para definir a capacidade do reservatório t (meses) t1t1 t2t2 T A C Período Crítico B D V a, V r acumulados

17 Diagrama de Massas ou de Rippl O Volume do reservatório para regularizar Q r = Q m é dado por: V r = v 1 + v 2 t (meses) t1t1 t2t2 T v1v1 v2v2 v1v1 A C Período crítico B D V a, V r acumulados

18 Exercício 3. Utilizando o diagrama de Rippl e com base nos dados de vazões mostrados, qual o volume que deve ter o reservatório para atender uma vazão de regularização igual a vazão média da bacia? MêsQ(m 3 /s) Jan9,13 Fev5,76 Mar5,43 Abr3,74 Mai3,45 Jun2,94 Jul2,61 Ago3,65 Set2,21 Out2,79 Nov4,45 Dez5,96

19 v1 = 19,184 v2 = 4,478 Cr = 23,662

20

21

22 Simulação em planilha V = volume (m3) I = vazão afluente ao reservatório (m3/s) Q = vazão defluente do reservatório (m3/s) Q inclui vazão que atende a demanda e vazão vertida Balanço Hídrico num reservatório

23 Simulação em planilha Equação de balanço hídrico do reservatório pode ser aplicada recursivamente conhecidos Q é considerado igual à demanda

24 Com a equação recursiva de balanço podem ocorrer duas situações extremas: É necessário verter água A demanda é excessiva ou o volume é insuficiente

25 Dimensionamento de reservatório Estime um valor de Vmax Aplique a equação abaixo para cada mês do período de dados de vazão disponível (é desejável que a série tenha várias décadas) Em um mês qualquer, se S t+ t for menor que zero, a demanda D t deve ser reduzida até que S t+ t seja igual a zero, e é computada uma falha de antendimento Calcule a probabilidade de falha dividindo o número de meses com falha pelo número total de meses. Se esta probabilidade for considerada inaceitável, aumente o valor do volume máximo Vmax e reinicie o processo

26 Exemplo Um reservatório com volume útil de 500 hectômetros cúbicos (milhões de m3) pode garantir uma vazão regularizada de 55 m 3.s -1, considerando a seqüência de vazões de entrada da tabela abaixo? Considere o reservatório inicialmente cheio e a evaporação e precipitação nulas mêsVazão (m3/s) jan60 fev20 mar10 abr5 mai12 jun13 jul24 ago58 set90 out102 nov120 dez78

27


Carregar ppt "Regularização de Vazões Benedito C. Silva. Regularização de Vazões: Em períodos de estiagens, as demandas de água (Energia ou outros usos) são maiores."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google