Estudo da Propagação de Cheias em Reservatórios

RECURSOS HÍDRICOS II Professora Mirian Desplanches mirianmercadoupedubr PROPAGAÇÃO DE CHEIA EM RESERVATÓRIO 2 3 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS Uma onda de cheia ao passar por um reservatório ou ao se deslocar ao longo de um curso hídrico sofre alterações O estudo deste fenômeno denominase estudo de propagação de cheias 4 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS Ao entrar no reservatório a onda de cheia transforma parte de sua energia cinética em energia potencial com o aumento do nível de água A vazão de saída através do vertedouro é uma função da cota no reservatório O objetivo principal do estudo é determinar o abatimento ou propagação de onda de cheia que entra no reservatório representada pelo hidrograma de vazões afluentes Qa calculandose o hidrograma de saída ou vazões efluentes Qe 5 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS Função da carga sobre o vertedouro h Provido pela natureza 6 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS Em reservatório sem comportas o valor máximo de Qe é sempre menor que o pico de Qa e ocorre sempre no ponto onde as vazões de entrada e saída se igualam Qa Qe 7 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS Método baseado no conceito de conservação de massa aplicado a fluidos incompressíveis Conservação de massa Conservação de volume A variação do volume V do reservatório em intervalo de tempo t é igual a diferença entre o volume que entra e o volume que sai do reservatório no intervalo t Se considerarmos um intervalo de tempo infinitesimal dt a variação do volume dV do reservatório neste intervalo dt pode ser calculada por meio da equação da continuidade aplicada ao reservatório 8 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 𝑑𝑉 𝑑𝑡 𝑄𝑎 𝑄𝑒 9 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 𝑑𝑉 𝑑𝑡 𝑄𝑎 𝑄𝑒 Aproximação numérica 𝑉 𝑡 𝑄𝑎 𝑄𝑒 10 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 𝑉 𝑡 𝑄𝑎 𝑄𝑒 𝑉2 𝑉1 𝑡 𝑄𝑎1 𝑄𝑎2 2 𝑄𝑒1 𝑄𝑒2 2 A cada intervalo de tempo t são conhecidas Qa e demais grandezas nos instantes iniciais 1 Desta forma são desconhecidos Qe2 e V2 11 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 𝑉2 𝑡 𝑄𝑒2 2 𝑄𝑎1 𝑄𝑎2 2 𝑉1 𝑡 𝑄𝑒1 2 SOLUÇÃO 1 Isolar Qe2 e V2 É necessário o conhecimento de uma relação entre V e Qe 12 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 𝑉 𝑓𝑍 SOLUÇÃO 2 Obter a relação entre Qe2 e V2 Curva cotavolume do reservatório Curva de descarga do vertedouro 𝑄𝑒 𝑓𝑍 𝑉 𝑓𝑄𝑒 13 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS Plano de referência Curva cota volume Plano de referência Curva de descarga Usar um único plano de referência Em geral é mais prático adotar a cota da crista do vertedouro 14 EXERCÍCIO 1MÉTODO DE PULS Dado o hidrograma afluente a curva de descarga do vertedor e a curva cotavolume do reservatório determine o hidrograma efluente do reservatório Dia Qa m³s 11 100 12 350 13 550 14 400 15 300 16 200 17 100 Cota h m V 106 m³ Qe m³s 0 0 0 025 0648 38 05 1830 106 1 5184 30 2 14660 849 4 41472 240 7 96009 5556 16 EXERCÍCIO 1MÉTODO DE PULS 0 100 200 300 400 500 600 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Qa1 Qe1 Atividade avaliativa Resolução do exercício proposto 1 pertinente à propagação de cheias em reservatórios 18 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS MÉTODO DE PULS 19 ATIVIDADE PROPOSTAEX 1 Determinar a máxima vazão efluente para o reservatório cujas características hidráulicas e topográficas e o hidrograma afluente estão apresentados nas tabelas