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vazão

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  • Hidrologia Aplicada

    Especializao em Engenharia de Saneamento Bsico e Ambiental Recife/PE

    Professor: Matheus Martins de Sousa matheus@hidro.ufrj.br

    Doutorando PEC/COPPE/UFRJ

    M.Sc. Engenharia Civil Recursos Hdricos e Saneamento PEC/COPPE/UFRJ

    Scio fundador da AquaFluxus Consultoria Ambiental em Recursos Hdricos

  • Domingo (19/04/2015)

    Manipulao de dados de vazo

    Fluviometria

    Modelos Hidrolgicos

    Avaliao prtica

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa 2

    Agenda da Disciplina

  • Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa 3

    UNIDADE IV: 1.Manipulao de dados de vazo 2.Fluviometria 3.Modelos Hidrolgicos

  • Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa 4

    UNIDADE IV: 1.Manipulao de dados de vazo 2.Fluviometria 3.Modelos Hidrolgicos

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    Os projetos de obras hidrulicas exigem a manipulao e apresentao grfica dos dados de vazo, relativos a perodos, em geral, longos, com a finalidade de proporcionar uma melhor visualizao do regime do rio, ou de destacar algumas de suas caractersticas, ou, ainda, de estudar os efeitos de regulao propiciados pelos reservatrios.

    Nesse sentido, os valores das vazes mdias dirias ou mensais podem ser apresentados sob a forma de fluviogramas, curvas de permanncia e curvas de massa, colocando em evidncia, em cada caso, aspectos distintos do regime do curso de gua e facilitando a compreenso das caractersticas de escoamento da bacia hidrogrfica e a soluo de problemas especficos.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    FLUVIOGRAMA

    Fluviograma: grfico de representao das vazes ao longo de um perodo de observao, na sequncia cronolgica de ocorrncia.

    Retrata o regime do rio, permitindo visualizar com facilidade a extenso e distribuio dos perodos extremos de vazo, estiagens e enchentes, em ordem cronolgica ao longo do perodo de observao.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    FLUVIOGRAMA

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    FLUVIOGRAMA

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    FLUVIOGRAMA

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA DE PERMANNCIA

    Curva de permanncia: Indica a porcentagem do tempo que um determinado valor de vazo foi igualado ou ultrapassado durante o perodo de observao.

    Sucesso de vazes mdias de determinado intervalo de tempo (dia, ms) organizada em forma de distribuio de frequncias.

    Permite visualizar de imediato a potencialidade natural do rio, destacando-se a vazo mnima e o grau de permanncia de qualquer vazo.

    Em estudos energticos, a energia primria da usina corresponde a uma potncia disponvel entre 90 a 100% do tempo.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA DE PERMANNCIA

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA DE PERMANNCIA Exemplo:

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA DE PERMANNCIA

    Traado da curva:

    acumular as frequncias das classes sucessivas

    lan-las em um grfico, em correspondncia aos limites inferiores dos respectivos intervalos de classe.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    REGULARIZAO DE VAZES

    Os reservatrios tm por finalidade, acumular parte das guas disponveis nos perodos chuvosos, para compensar as deficincias nos perodos de estiagem, exercendo um efeito regularizador das vazes naturais.

    Regularizao de vazes

    O volume til o volume de armazenamento necessrio num reservatrio para garantir uma vazo regularizada constante, durante o perodo mais crtico de estiagem observado.

    Os mtodos de clculo desse volume se baseiam no Diagrama de Massas ou Diagrama de Rippl.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    REGULARIZAO DE VAZES

    Perodo crtico

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    DIAGRAMA DE MASSA DE VAZES (Diagrama de Rippl)

    Grfico dos valores acumulados de volume (Q.dt), representados em ordenadas contra o tempo em abscissas curva integral do fluviograma

    Ordenadas: rea sobre o Fluviograma / Inclinao: Vazo

    Aplicaes: especialmente no estudo de regularizao de vazes pelos reservatrios.

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    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    DIAGRAMA DE MASSA DE VAZES (Diagrama de Rippl)

    Observaes importantes:

    1.A curva de massa nunca decrescente.

    2.A tangente a um ponto qualquer da curva corresponde a vazo instantnea neste ponto.

    3.A diferena de ordenada entre dois pontos quaisquer do grfico representa o volume escoado no intervalo de tempo correspondente.

    4.A inclinao da reta que une dois pontos exprime a vazo mdia nesse intervalo.

  • 18

    MANIPULAO DE DADOS DE VAZO

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    DIAGRAMA DE MASSA DE VAZES (Diagrama de Rippl)

  • Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa 19

    UNIDADE IV: 1.Manipulao de dados de vazo 2.Fluviometria 3.Modelos Hidrolgicos

  • Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa 20

    UNIDADE IV: 1.Manipulao de dados de vazo 2.Fluviometria 3.Modelos Hidrolgicos

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    Definio: o setor da Hidrologia que trata das tcnicas de medio de nveis dgua, velocidades e vazes nos rios.

    Objetivo: Conhecer o volume de gua que escoa por uma seo transversal de um rio, em um determinado intervalo de tempo. O ideal seria termos conhecimento, em tempo-real, da vazo a cada instante. Todavia, isto, ainda no possvel. Portanto, procura-se conhecer a vazo durante um perodo de tempo (campanha) e extrapolam-se os resultados obtidos para perodos de tempo maiores. Existem vrias metodologias de medio de vazes, cada uma delas com o ndice de preciso diretamente associado ao custo de obteno dos dados.

  • 22

    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    Estao Hidromtrica: qualquer seo de um rio, convenientemente instalada e operada para a obteno sistemtica das vazes ao longo do tempo.

    De modo geral: vazo obtida a partir no nvel das guas (rgua linimtrica ou lingrafo).

    A relao nvel-vazo deve ser estabelecida por medies diretas em diversas situaes de descarga, para que se estabelea a Curva Chave do Curso dgua (Cota x Vazo).

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    A codificao das estaes fluviomtricas foi adotada j na dcada de 70, por fora Decreto n 77.410, de 12 de abril de 1976, e conforme instrues expressas pela Portaria do Ministro das Minas e Energia n 447, de 20 de abril de 1976.

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    Critrios para o estabelecimento de um posto fluviomtrico:

    Localizao em trecho mais ou menos retilneo do rio, de preferncia no tero de jusante, com margens bem definidas e livres de pontos singulares que possam perturbar sensivelmente o escoamento.

    Localizar em um trecho de fcil acesso.

    Entregar os cuidados de leitura da rgua ou troca de papel do limngrafo, pessoa de confiana.

    Seo transversal, tanto quanto possvel, simtrica e com taludes acentuados.

    Velocidades regularmente distribudas.

    Velocidade mdia > 0,3 m/s.

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    Local tem que permitir acesso permanente, mesmo em enchentes.

    Leitura de Rgua Linimtrica deve ser feita duas vezes por dia, por pessoal local treinado.

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    MEDIO DE VAZO

    Um dos grandes objetivos de se medir as vazes de um rio em determinado trecho, podermos associar a descarga medida respectiva cota do nvel dgua da superfcie do rio.

    Assim, para cada cota do nvel dgua, corresponder uma vazo.

    Essa relao, cota x vazo, chamada na Hidrologia de Curva-Chave.

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA-CHAVE

    a relao que se procura estabelecer entre as grandezas nveis dgua e vazes.

    Tm que ser retificadas periodicamente, se o rio apresentar mudana nas suas caractersticas fsicas.

    Escolhe-se equao de acordo com as condies do controle hidrulico.

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA-CHAVE

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA-CHAVE

    Podem ser usadas equaes do tipo:

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA-CHAVE

    Faz se uma anamorfose em escala logartmica:

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    FLUVIOMETRIA

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    CURVA-CHAVE

    1 passo: arbitro e=0

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    FLUVIOMETRIA

    Hidrologia Aplicada - Matheus M. Sousa

    CURVA-CHAVE

    EXEMPLO: Calcular

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