AULA 04 - Vazões de projeto - depelcionamento

Prévia do material em texto

DEPLECIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS 
DEFINIÇÕES SOBRE RESERVATÓRIOS 
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO
NÍVEL DE ÁGUA MÍNIMO OPERACIONAL
Em um reservatório a água NUNCA PODE passar sobre a crista da barragem 
2
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
NÍVEL DE ÁGUA (N.A.) MÁXIMO MAXIMORUM
Corresponde à sobre elevação máxima disponível para a passagem de
ondas de cheia.
NÍVEL DE ÁGUA (N.A.) MÁXIMO MAXIMORUM
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
4
Cota máxima permitida para a operação do reservatório. Define o limite superior do volume útil do reservatório.
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
NIVEL DE ÁGUA (N.A.) MÁXIMO OPERACIONAL
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO OPERACIONAL
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO OPERACIONAL 
NIVEL DE ÁGUA (N.A.) MÁXIMO OPERACIONAL
Nível de água Máximo maximorum
COTA DA CRISTA 
NIVEL DE ÁGUA (N.A.) MÍNIMO OPERACIONAL
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
Cota mínima necessária para a operação do reservatório. Define o limite superior do volume morto e o limite inferior do volume útil do reservatório.
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO
Nível de água Mínimo operacional 
NIVEL DE ÁGUA (N.A.) MINIMO OPERACIONAL
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÍNIMO
OPERACIONAL 
DEPLECIONAMENTO
COTA DA CRISTA 
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO MAXIMORUM
NÍVEL DE ÁGUA MÍNIMO OPERACIONAL 
Definido entre o Nível de água Máximo Operacional e o Nível de água Mínimo operacional 
Deplecionamento
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO OPERACIONAL 
VOLUME MORTO
COTA DA CRISTA 
Volume Morto 
Parcela do volume total do reservatório inativa para fins de captação de água. Corresponde ao Volume do reservatório compreendido abaixo do N.A. mínimo operacional.
Nível de água Mínimo operacional 
COTA DA CRISTA 
Volume compreendido entre os níveis mínimo operacional e máximo operacional, efetivamente destinado à operação do reservatório, ou seja, ao atendimento das demandas de água.
Deve considerar as perdas por evaporação e por infiltração no solo, quando estas forem significativas.
VOLUME ÚTIL
Volume útil 
Nível de água Máximo
Nível de água Mínimo operacional 
COTA DA CRISTA 
Nível de água Mínimo operacional 
VOLUME DE ESPERA
Volume de espera 
Volume destinado ao amortecimento de ondas de cheia, visando ao
atendimento às restrições de vazão de jusante. É variável ao longo do período hidrológico.
NÍVEL DE ÁGUA MÁXIMO OPERACIONAL 
NÍVEL DE ÁGUA META
Vazões 
Curva Chave 
N.A.1 -> Q1
N.A.2 -> Q2
s, i - declividade;
A – área; 
Q – vazão;
n - coeficiente de Maning.
s, P; n; A -> achar novos valores Q
14
Curva Chave 
s, P; n; A -> achar novos valores Q
Q
Na
15
Exemplo de Curva Chave 
s, i - declividade = 0,0006 m/m
A – área = (10/2)*2 = 10 m2
P – perímetro molhado = 2* 5,4 = 10,8 m
Q – 9,3 m3/s
n - coeficiente de Maning ??
s, P; n; A -> achar novos valores Q
2 metros
10 metros
16
Exemplo de Curva Chave 
s, i - declividade = 0,0006 m/m
A – área = (10/2)*2 = 10 m2
P – perímetro molhado = 2* 5,4 = 10,8 m
Q – 9,3 m3/s
n - coeficiente de Maning ??
2,5 metros
15 metros
5,0 metros
7,5 metros
10,0 metros
12,5 metros
0,5 metros
1,0 metros
1,5 metros
2,0 metros
2,5 metros
15,0 metros
1,34 metros
2,70 metros
4,03 metros
5,40 metros
6,73 metros
8,07 metros
17
	N.A.	A	P	Q
	0,50	0,63	1,70	0,33
	1,00	2,50	5,40	1,47
	1,50	5,60	8,10	4,30
	2,00	10,00	10,80	9,30
	2,50	15,60	13,50	16,75
	3,00	22,50	16,20	27,50
CURVA CHAVE	0.33	1.47	4.3	9.3000000000000007	16.75	27.5	0.5	1	1.5	2	2.5	3	Histograma de vazões 
	MÊS	ANO 01 	ANO 02 
	JANEIRO 	4	35
	FEVEREIRO	42	38
	MARÇO	30	27
	ABRIL	25	22
	MAIO	20	21
	JUNHO	20	19
	JULHO	10	12
	AGOSTO	12	14
	SETEMBRO	15	18
	OUTUBRO	17	21
	NOVEMBRO	25	30
	DEZEMBRO	50	60
19
JANEIRO 	FEVEREIRO	MARÇO	ABRIL	MAIO	JUNHO	JULHO	AGOSTO	SETEMBRO	OUTUBRO	NOVEMBRO	DEZEMBRO	JANEIRO 	FEVEREIRO	MARÇO	ABRIL	MAIO	JUNHO	JULHO	AGOSTO	SETEMBRO	OUTUBRO	NOVEMBRO	DEZEMBRO	4	42	30	25	20	20	10	12	15	17	25	50	35	38	27	22	21	19	12	14	18	21	30	60	Curva de frequência 
	Q (m3/s) 	Freq. 
	60	2,1
	50	6,25
	42	10,41
	40	14,6
	38	18,8
	35	22,9
	31	27,1
	30	31,3
	27	35,4
	26	39,6
	22	43,7
	21	47,9
	20	52,1
	19	56,2
	18	60,4
	17	64,6
	16	68,7
	15	72,9
	14	77,1
	13	81,3
	12	85,4
	10	89,6
	9	93,7
	8	97,5
> 2,10 %
> 6,25 % 
> 97,5 % 
Ordenar vazões 
20
Curva de frequência 
21
2.1	6.25	10.41	14.6	18.8	22.9	27.1	31.3	35.4	39.6	43.7	47.9	52.1	56.2	60.4	64.599999999999994	68.7	72.900000000000006	77.099999999999994	81.3	85.4	89.6	93.7	97.5	60	50	42	40	38	35	31	30	27	26	22	21	20	19	18	17	16	15	14	13	12	10	9	8	Curva de Energia 
E => 9 m3/s 
22
2.1	6.25	10.41	14.6	18.8	22.9	27.1	31.3	35.4	39.6	43.7	47.9	52.1	56.2	60.4	64.599999999999994	68.7	72.900000000000006	77.099999999999994	81.3	85.4	89.6	93.7	97.5	60	50	42	40	38	35	31	30	27	26	22	21	20	19	18	17	16	15	14	13	12	10	9	8	Curva de Energia 
 [kW]
23
	Q (m3/s) 	Freq. 	Pot (kW) 	DE (kWh/ano) 	E (Kwh/ano)
	60	2,1	 49.442,40 	 1.515.830,40 	 169.110.370,37 
	50	6,25	 41.202,00 	 3.609.120,00 	 167.594.539,97 
	42	10,41	 34.609,68 	 1.502.837,57 	 163.985.419,97 
	40	14,6	 32.961,60 	 2.107.726,08 	 162.482.582,40 
	38	18,8	 31.313,52 	 4.071.087,36 	 160.374.856,32 
	35	22,9	 28.841,40 	 6.611.907,84 	 156.303.768,96 
	31	27,1	 25.545,24 	 1.956.143,04 	 149.691.861,12 
	30	31,3	 24.721,20 	 6.777.927,36 	 147.735.718,08 
	27	35,4	 22.249,08 	 2.555.256,96 	 140.957.790,72 
	26	39,6	 21.425,04 	 11.433.692,16 	 138.402.533,76 
	22	43,7	 18.128,88 	 3.154.370,88 	 126.968.841,60 
	21	47,9	 17.304,84 	 3.457.536,96 	 123.814.470,72 
	20	52,1	 16.480,80 	 3.760.703,04 	 120.356.933,76 
	19	56,2	 15.656,76 	 4.056.650,88 	 116.596.230,72 
	18	60,4	 14.832,72 	 4.359.816,96 	 112.539.579,84 
	17	64,6	 14.008,68 	 4.662.983,04 	 108.179.762,88 
	16	68,7	 13.184,64 	 4.958.930,88 	 103.516.779,84 
	15	72,9	 12.360,60 	 5.262.096,96 	 98.557.848,96 
	14	77,1	 11.536,56 	 5.565.263,04 	 93.295.752,00 
	13	81,3	 10.712,52 	 5.868.429,12 	 87.730.488,96 
	12	85,4	 9.888,48 	 12.328.753,92 	 81.862.059,84 
	10	89,6	 8.240,40 	 6.467.543,04 	 69.533.305,92 
	9	93,7	 7.416,36 	 6.763.490,88 	 63.065.762,88 
	8	97,5	 6.592,32 	 56.302.272,00 	 56.302.272,00 
8	9	10	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	26	27	30	31	35	38	40	42	50	60	56302272	63065762.880000003	69533305.920000002	81862059.840000004	87730488.960000008	93295752	98557848.960000008	103516779.84	108179762.88	112539579.83999999	116596230.71999998	120356933.75999999	123814470.71999998	126968841.59999998	138402533.75999999	140957790.72	147735718.08000001	149691861.12	156303768.96000001	160374856.32000002	162482582.40000004	163985419.96800002	167594539.96800002	169110370.368	
Q=30 m3/s
	 169.110.370,37 
8	9	10	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	26	27	30	31	35	38	40	42	50	60	56302272	63065762.880000003	69533305.920000002	81862059.840000004	87730488.960000008	93295752	98557848.960000008	103516779.84	108179762.88	112539579.83999999	116596230.71999998	120356933.75999999	123814470.71999998	126968841.59999998	138402533.75999999	140957790.72	147735718.08000001	149691861.12	156303768.96000001	160374856.32000002	162482582.40000004	163985419.96800002	167594539.96800002	169110370.368	
Probabilidade “r” 
tr – tempo de recorrência;
Nd – tempo de duração da obra 
	tempo de	tempo de recorrência (tr)					
	 duração 	10	20	50	100	1.000	10.000
	1	10,00%	5,00%	2,00%	1,00%	0,10%	0,01%
	2	19,00%	9,75%	3,96%	1,99%	0,20%	0,02%
	3	27,10%	14,26%	5,88%	2,97%	0,30%	0,03%
	4	34,39%	18,55%	7,76%	3,94%	0,40%	0,04%
	5	40,95%	22,62%	9,61%	4,90%	0,50%	0,05%
	tempo de	tempo de recorrência (tr)					
	 duração 	10	20	50	100	1.000	10.000
	1	10,00%	5,00%	2,00%	1,00%	0,10%	0,01%
	2	19,00%	9,75%	3,96%	1,99%	0,20%	0,02%
	3	27,10%	14,26%	5,88%	2,97%	0,30%0,03%
	4	34,39%	18,55%	7,76%	3,94%	0,40%	0,04%
	5	40,95%	22,62%	9,61%	4,90%	0,50%	0,05%
2.1	6.25	10.41	14.6	18.8	22.9	27.1	31.3	35.4	39.6	43.7	47.9	52.1	56.2	60.4	64.599999999999994	68.7	72.900000000000006	77.099999999999994	81.3	85.4	89.6	93.7	97.5	60	50	42	40	38	35	31	30	27	26	22	21	20	19	18	17	16	15	14	13	12	10	9	8				
	Q	f	 
	60	2,1%	0,979
	50	6,3%	0,938
	42	10,4%	0,896
	40	14,6%	0,854
	38	18,8%	0,813
	35	22,9%	0,771
	30	27,1%	0,729
	30	31,3%	0,688
	27	35,4%	0,646
	25	39,6%	0,604
	25	43,8%	0,563
	22	47,9%	0,521
	21	52,1%	0,479
	21	56,3%	0,438
	20	60,4%	0,396
	20	64,6%	0,354
	19	68,8%	0,313
	18	72,9%	0,271
	17	77,1%	0,229
	15	81,3%	0,188
	14	85,4%	0,146
	12	89,6%	0,104
	12	93,8%	0,063
	10	97,9%	0,021
2.0833333333333332E-2	6.25E-2	0.10416666666666667	0.14583333333333334	0.1875	0.22916666666666666	0.27083333333333331	0.3125	0.35416666666666669	0.39583333333333331	0.4375	0.47916666666666669	0.52083333333333337	0.5625	0.60416666666666663	0.64583333333333337	0.6875	0.72916666666666663	0.77083333333333337	0.8125	0.85416666666666663	0.89583333333333337	0.9375	0.97916666666666663	60	50	42	40	38	35	30	30	27	25	25	22	21	21	20	20	19	18	17	15	14	12	12	10	
			volume 
	MÊS	ANO 01 	acumulados 
	JANEIRO 	40	40
	FEVEREIRO	42	82
	MARÇO	30	112
	ABRIL	25	137
	MAIO	20	157
	JUNHO	20	177
	JULHO	10	187
	AGOSTO	12	199
	SETEMBRO	15	214
	OUTUBRO	17	231
	NOVEMBRO	25	256
	DEZEMBRO	50	306
	JANEIRO 	35	341
	FEVEREIRO	38	379
	MARÇO	27	406
	ABRIL	22	428
	MAIO	21	449
	JUNHO	19	468
	JULHO	12	480
	AGOSTO	14	494
	SETEMBRO	18	512
	OUTUBRO	21	533
	NOVEMBRO	30	563
	DEZEMBRO	60	623
Diagrama de Rippl ou de massa 
N.A. baixando
N.A. baixando
crit.
Volume = 90*30 dias*86400(s/dia)
JANEIRO 	FEVEREIRO	MARÇO	ABRIL	MAIO	JUNHO	JULHO	AGOSTO	SETEMBRO	OUTUBRO	NOVEMBRO	DEZEMBRO	JANEIRO 	FEVEREIRO	MARÇO	ABRIL	MAIO	JUNHO	JULHO	AGOSTO	SETEMBRO	OUTUBRO	NOVEMBRO	DEZEMBRO	40	82	112	137	157	177	187	199	214	231	256	306	341	379	406	428	449	468	480	494	512	533	563	623