REGIONALIZAÇÃO DA CURVA DE REGULARIZAÇÃO

Apresentação em tema: "REGIONALIZAÇÃO DA CURVA DE REGULARIZAÇÃO"— Transcrição da apresentação:

1 REGIONALIZAÇÃO DA CURVA DE REGULARIZAÇÃO
Carlos Ruberto Fragoso Jr. Marllus Gustavo F. Passos das Neves

2 Motivação Rio apresenta variação sazonal que impede seu uso ao longo de todo o ano Regularização de vazão através de reservatórios  prática utilizada para diferentes usos: abastecimento, irrigação, produção de energia, navegação e diluição de efluentes; Geralmente o Hidrólogo não dispõe de dados no local de interesse para o estudo de regularização de vazão

3 Curva de Regularização
Relaciona a vazão garantida, com uma determinada probabilidade, e o volume de regularização necessário para garantir a demanda q

4 Curva de Regularização
Regionalização desta curva  procedimento alternativo, que visa à obtenção dela, através da utilização das vazões disponíveis numa região hidrologicamente homogênea

5 Curva de Regularização
Vazão necessária ao longo do tempo q Às vezes atendida, às vezes não O volume V é determinado com um balanço hídrico no reservatório  admite-se que a série histórica utilizada é representativa das ocorrências futuras no mesmo local

6 Curva de Regularização
V  determinado para 100% de garantia de atendimento da demanda q  V = f(q) V  determinado para atender uma demanda q com uma probabilidade de atendimento p  V = f(p,q) Para cada q existirá um volume V com um nível p de atendimento

7 Curva de Regularização
Métodos Indiretos: curva de permanência, curva de vazões mínimas  simplificados  não levam em conta o efeito da evaporação do lago gerado pelo reservatório Gráficos (Rippl)  método clássico usado quando a disponibilidade de computadores era pequena Diretos (simulação)  balanço hídrico no reservatório Há métodos estocásticos para determinar a função V = f(p,q)

8 Método da Curva de permanência
Volume  área hachurada Curva de permanência (CP): disponibilidade natural so longo do período de dados Linha horizontal: manutenção de Qq ao longo do mesmo período

9 Uso da regionalização Usar a curva de permanência regional
Calcular o volume

10 Método da Curva de permanência
Limitações Despreza a evaporação direta no lago Estabelece que o período crítico ocorre numa mesma sequência. Desta forma, quando é utilizado com base numa série muito longa tende a obter um volume muito alto. Para evitar esse problema utilize, use-o para um período crítico definido

11 Método das Vazões mínimas
Vimos que a curva de probabilidade de vazões mínimas tem o formato abaixo Fator adimensional regional Vazão mínima média

12 Método das Vazões mínimas
Volume total para uma vazão q e um tempo de retorno T Vn(d) = Q(T,d).d  disponibilidade natural do rio V(q)= V(d) + Vn(d) V(q) = q.d  demanda.duração Para atender a demanda total q  V(d)

13 Método das Vazões mínimas
V(d) = V(q) - Vn(d) = q.d - Q(T,d).d Com pode-se obter analiticamente o resultado V(T,d)=max{[q-Q(T,d)].d.k} K  fator de conversão de unidades (tempo em dias, k = )

14 Método das Vazões mínimas
Podemos construir outra curva com as vazões Q(T,d)  para um tempo de retorno T V(T,d)=max{[q-Q(T,d)].d.k}

15 Uso da regionalização V(T,d)=max{[q-Q(T,d)].d.k} Roteiro
Para um Tempo de retorno escolhido e várias durações, use a regressão regional Para várias durações, obtenha rT e assim as vazões correspondentes Calcule o volume V(T,d)=max{[q-Q(T,d)].d.k}

16 Exemplo Rio Marombas onde z = T-0,46

17 Simulação Balanço de volumes no reservatório
St+1 = St + Qt + Pt.A.k - Et.A.k - qt.Dt onde qt = Dt + qj , sendo Dt  demanda consultiva qj  escoa para jusante Sem evaporação: St+1 = St + Qt + Pt.A.k - qt.Dt Smin < St < Smax, onde Smin  capacidade mínima do Reservatório, Smax  volume máximo Smin – Smax  volume útil

18 Simulação Balanço de volumes no reservatório
St+1 = St + Qt + Pt.A.k - Et.A.k - qt.Dt St+1 = St + Qt - (Et- Pt).A.k - (Dt + qj). Dt Fazendo q = (Et- Pt).A.k - (Dt + qj). Dt St+1 = St + Qt - q Para a regionalização, geralmente despreza-se a evaporação. Para levá-la em conta, seria necessário a batimetria do reservatório, o que não se tem na fase de planejamento

19 Metodologia - Simulação
A equação que relaciona volume e vazão pode ser adimensionalizada Demanda adimensional Volume adimensional 

20 Metodologia - Simulação
Simulando com a equação abaixo para várias demandas constantes  V = G(q)  atendimento de 100% (desprezando a evaporação) Determine a variação do armazenamento do reservatório ao longo do tempo Inicia-se a simulação com So = 0

21 Metodologia - Simulação
O armazenamento mínimo será o menor valor da série de St  Volume morto O armazenamento máximo será o maior valor da série de St  Volume máximo A diferença entre eles  Volume útil

22 Metodologia – Simulação
1. Preencher falhas das séries de vazões (mensais) 2. Identificar a representatividade das séries de vazões 3. Determinar a curva de regularização para cada posto, para diferentes valores de q (entre 10 a 100% da vazão média) 4. Adimensionalizar as curvas com base na média de longo período 5. Determinar as curvas com mesma tendência até cerca de 60 a 70 % da vazão média 6. Ajuste uma curva adimensional regional média a curva adimensional dos postos 7. Regionalize a vazão média de longo período com variáveis explicativas (A, L, S) Obs. O ideal é buscar estabelecer períodos homogêneos, desde que são se perca informações importantes

23 Exemplo rio Uruguai Curvas regionais de regularização adimensionais
Rio Canoas (um dos afluentes) Série longa (engloba período seco) Série curta q

24 Exemplo rio Uruguai Curvas regionais de regularização adimensionais
Vários rios: comparar séries longas com séries curtas Série longa Série curta q

25 Exemplo rio Uruguai Curvas regionais de regularização adimensionais
Vários rios: retiradas vazões da década de 1940 dos postos de série longa q

26 Exemplo rio Uruguai Curvas regionais de regularização adimensionais
A década de 1940 foi realmente seca?

27 Uso da regionalização Determine a vazão média da bacia
calcule a demanda m = (q/Qm).100 obtenha da tabela o volume adimensional w = V/(Qm.ano) w ‘ m

28 Uso da regionalização determine V por V = 0,3154 . w. Qm (106m3)
para incluir a evaporação aumente a demanda m* = me + m  demanda adicional de evaporação me = 0,00317.E.A/Qm Esta é uma forma simplificada, onde E é a evaporação total média anual em mm e A é a área do reservatório para 2/3 do volume útil em km2

29 Exemplo Alto Uruguai Postos + curva média
Vazão média de longo período: Qm = 0,024.A0,996

30 Exemplo Alto Uruguai Regularize 50% da média de uma bacia de 2000 km2
Qm = 0, ,996 = 44,6 m3/s Da tabela ou gráfico, para q/Qm=50, resulta w = 50,19 e V = 706,3.106 m3

31 Exemplo Alto Uruguai Regularize 50% da média de uma bacia de 2000 km2
com evaporação: m* = me + m = 53,1% m = 56,6 % V = 796,5.106 m aumento de 13%

32 Trabalho Estabeleça curvas de regularização adimensionais para a bacia do rio Mundaú

33 Trabalho Determine o volume regularizado para atendimento de uma demanda correspondente a 65% da vazão média em uma seção da bacia do rio Mundaú com área de montante de km2 Utilize diferentes técnicas de regionalização da curva de permanência e compare/discuta os valores de cada método