Sistemas Avançados De Previsão Hidrológica E Operação Hidráulica Em Tempo Real – Luciana Kindl Da Cunha

Sistemas Avançados De Previsão Hidrológica E Operação Hidráulica Em Tempo Real – Luciana Kindl Da Cunha
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Resumo:

Previsões hidrológicas são de grande importância para a otimização do gerenciamento de reservatórios com objetivos múltiplos. Este estudo aborda as questões de previsão hidrológica e operação hidráulica para um sistema de reservatórios que atende a três objetivos: (a) geração hidrelétrica, (b) abastecimento de água e (c) controle de cheias. Neste estudo foi desenvolvido e calibrado um sistema integrado de previsão hidrológica e operação hidráulica em tempo real, composto por seis macro-atividades que envolveram hidrologia, hidráulica e informática: modelagem e implantação do banco de dados, análise de consistência dos dados hidrológicos, calibração dos parâmetros do modelo hidrológico, desenvolvimento de modelo de balanço hídrico para trechos com controle hidráulico, desenvolvimento de cenários de previsão de chuva, e desenvolvimento da interface gráfica do usuário. Os sistema foi implantado para o Sistema Hidráulico da LIGHT, abrangendo parte da bacia do rio Paraíba do Sul e a sub-bacia do rio Piraí. A integração entre previsão hidrológica e operação hidráulica é importante para o Sistema LIGHT devido à transposição das águas do Paraíba do Sul para a vertente atlântica da Serra do Mar, aproveitando assim 295 m de queda para geração de energia. Além da geração de energia, o sistema também contribui para o abastecimento de água do rio de Janeiro (Sistema Guandu). No entanto, a transposição das águas dos rios Paraíba do Sul e Piraí através da Serra do Mar, alterou o regime hidrológico natural, secando um trecho do rio Piraí, no município de Barra do Piraí, sendo que a população passou a ocupar a planície de inundação e até mesmo o leito do rio. Todavia, quando ocorrem chuvas intensas nas cabeceiras e a operação de transposição não tem capacidade suficiente para armazenar e transpor toda a cheia, então volta a ocorrer o escoamento sobre o trecho normalmente seco do rio Piraí a jusante do reservatório de Santana. O desenvolvimento do sistema integrado de previsão hidrológica e operação hidráulica para os rios Paraíba do Sul e Piraí visa otimizar a operação hidráulica de vários reservatórios para reduzir a probabilidade de vertimento no trecho seco do rio Piraí, em Barra do Piraí, e, caso o vertimento seja inevitável, a previsão hidrológica deve aumentar a antecedência para a emissão de alertas que possibilitem a minimização dos danos ocasionados pelas enchentes. Os principais desafios para o desenvolvimento deste estudo foram: (1) necessidade de dados hidrológicos e operativos consistentes e qualificados em tempo real, (2) necessidade de séries hidrometeorológicas e operativas longas para calibração do modelo hidrológico e de propagação de cheias, (3) incorporação do efeito orográfico na estimativa da chuva média na bacia, (4) previsão de chuva assumindo-se cenários derivados das propriedades da distribuição de chuva para cada posto e estação do ano, (5) indisponibilidade de dados monitorados de evaporação, os quais foram estimados através da análise climatológica, (6) conhecimentos muldisciplinares para a especificação do banco de dados, programação de rotinas científicas e programação de interface gráfica. O desenvolvimento deste estudo demonstra a complexidade inerente à conjugação de conhecimentos de hidrologia, hidráulica, informática, monitoramento hidrológico e operativo visando a elaboração de um sistema integrado de previsão hidrológica em tempo real.

Detalhes:

  • Categoria: Teses e dissertações
  • Instituição: UFPR/ENGENHARIA DE RECURSOS HÍDRICOS E AMBIENTAL
  • Área de Conhecimento: INTERDISCIPLINAR
  • Nível: Mestrado
  • Ano da Tese: 2004
  • Tamanho: 3.89 MB
  • Fonte: Portal Domínio Público

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