Qualidade de Água em Reservatórios Unidade I
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Qualidade de Água em Reservatórios Unidade I

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UNIDADE 1: RESERVATÓRIOS

AUTOR: ALEXANDRE MEES

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SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS...........................................................................................

LISTA DE TABELAS..........................................................................................

1. POR QUE CONSTRUÍMOS RESERVATÓRIOS?.........................................

1.1. Conceitos.....................................................................................................

1.2. Controle de Cheias......................................................................................

1.3. Aproveitamento Hidrelétrico.........................................................................

1.4. Sistemas de Irrigação..................................................................................

1.5. Mananciais de Abastecimento.....................................................................

1.6. Usos Indiretos: Recreação, Turismo, Entre Outros Usos Múltiplos.............

2. HIDRÁULICA E MORFOLOGIA DE RESERVATÓRIO.................................

2.1. Tempo de Residência..................................................................................

2.2. Diferença Entre Pequenos e Grandes Reservatórios.................................

2.3. Circulação Interna de Reservatórios...........................................................

2.4. Conceitos Básicos de Assoreamento e Cálculo de Vida Útil.......................

3. REGIME OPERACIONAL E CONTROLE.....................................................

3.1. Diversidade de Tipos Operacionais de Reservatórios.................................

3.2. Variação de Nível (cota) e as Possíveis Consequências no

Comportamento da Qualidade da Água.............................................................

3.3. Princípios Gerais Sobre Outorga.................................................................

3.4. ONS (Operadora Nacional de Sistema)......................................................

3.5. Produtores Independentes de Energia........................................................

4. RESERVATÓRIO E BACIA DE DRENAGEM................................................

4.1. Conceitos Básicos.......................................................................................

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4.2. Princípios Básicos da Influência do Uso e Ocupação da Bacia na

Qualidade da Água.............................................................................................

REFERÊNCIA....................................................................................................

GLOSSÁRIO......................................................................................................

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Componentes Básicos de um Reservatório

Figura 2 - Efeito do Reservatório no Amortecimento de Cheia

Figura 3 - Perfil Esquemático de um Aproveitamento Hidrelétrico

Figura 4 - Aproveitamento Hidrelétrico com Trecho de Vazão Reduzida

Figura 5 - Fluxo de Entrada no Reservatório

Figura 6 - Curvas-Guia num Reservatório de Múltiplos Usos

Figura 7 - Integração Hidroenérgica Entre Bacias Hidrográficas

Figura 8 - Ciclo Hidrológico

Figura 9 - Exemplo de Imagem de Satélite para a Classificação dos Tipos de Uso de

Solo

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Tipos de reservatórios: vantagens, desvantagens e caso de aplicação

Tabela 2 - Exemplos de Reservatórios Destinados aos Usos Múltiplos

Tabela 3 – Categoria de Reservatórios Quanto ao Seu Volume e Área

Tabela 4 – Os Dez Maiores Reservatórios Quanto ao Volume

Tabela 5 – Os Dez Maiores Reservatórios Quanto ao Volume

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1. POR QUE CONSTRUÍMOS RESERVATÓRIOS?

1.1. Conceitos

O reservatório em primeira instância tem a função de armazenar água que escoa em

um curso d´água, porém a finalidade deste armazenamento pode ter distintos

objetivos para beneficiar a sociedade.

Quase sempre o interesse na construção de um reservatório é de caráter público-

social, já que geralmente os benefícios estendem-se para uma parcela de cidadãos,

quando não para todos de uma nação, como é o caso da geração de energia

alimentando um sistema de transmissão que interliga todas as suas regiões.

As principais finalidades pelas quais são construídos reservatórios são:

• Abastecimento da população;

• Irrigação;

• Navegação;

• Controle de cheias;

• Geração de energia hidrelétrica.

Entretanto, a construção de reservatórios impacta em um conjunto de aspectos, que

devem ser mensurados, analisados e discutidos. Alguns destes impactos são:

• Prejuízos à fauna e flora do rio e de suas margens devido à

modificação do regime de vazões;

• Desapropriação e remoção de habitantes dentro da zona de inundação

do reservatório causando um prejuízo social;

• Interrupção parcial do transporte de sedimentos e nutrientes para

jusante;

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• Perdas pelo aumento do volume evaporado pelo espelho d’água do

reservatório.

Os principais elementos de um reservatório são (figura 1):

• Barramento;

• Vertedor;

• Lago;

• Comporta;

• Casa de forças (no caso de ser uma usina de geração hidrelétrica);

• Afluente(s) de entrada de vazão (cursos d’água contribuintes ao

reservatório).

Figura 1 - Componentes Básicos de um Reservatório

Fonte: Nota do autor

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A água uma vez ingressada no reservatório tem 3 alternativas de efluência (saída),

pelo descarregador de fundo ou turbina, pelo vertedor durante eventos extremos ou

então, evaporar para a atmosfera. A evaporação é tanto maior quanto maior for a

área da superfície de água do reservatório, podendo ter volumes anuais

significativos caso a região seja de grande insolação, temperatura e vento, como é o

caso do nordeste brasileiro.

Outras especificações importantes de um reservatório são as cotas de níveis

característicos:

• Nível d’água mínimo operacional

É o nível mínimo necessário para a operação adequada do reservatório,

normalmente este nível é definido acima do limite superior da estrutura de tomada

d’água (tomada d’água para casa de força, por exemplo) de modo a evitar a

formação de vórtices nesta entra e evitar o ingresso de ar no conduto forçado.

• Volume morto

O volume morto corresponde à parcela do volume total do reservatório inativa ou

indisponível para fins de captação de água. Corresponde ao volume do reservatório

compreendido abaixo nível mínimo operacional.

• Nível d’água máximo operacional

Corresponde ao nível máximo permitido para operação normal do reservatório (sem

vertimento). Este nível normalmente corresponde à cota da crista do vertedor ou à

borda superior das comportas vertedor. Este nível define o limite máximo do volume

útil do reservatório.

• Volume útil

É o volume disponível para operação do reservatório, ou seja, ao atendimento das

diversas demandas de água, sendo este volume compreendido entre os níveis

máximo e mínimo de operação do reservatório.

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• Volume de espera

É o volume para controle de cheias, corresponde à parcela do volume útil do

reservatório destinada ao amortecimento de ondas de cheia, visando ao

atendimento das restrições de vazão a jusante do barramento. Estas restrições são,

em geral, adotadas em função da capacidade de escoamento do canal a jusante e

pelo não comprometimento de infraestruturas existentes, como pontes, rodovias ou

áreas urbanas em zonas de inundação.

O volume de espera pode ser variável de acordo com a época do ano, uma vez que

a probabilidade de ocorrência de vazões intensas