curva chave 2015

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PHA2307Hidrologia Aplicada

Universidade de So Paulo

Escola Politcnica daDepartamento de Engenharia Hidrulica e

Ambiental

Aula 8

Escoamento Superficial

Curva-Chave

Prof. Dr. Arisvaldo Mllo

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Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHA

Objetivos da Aula

1. Conhecer o Sistema Nacional deInformaes sobre Recursos Hdricos.

2. Conhecer os mtodos de medio de

nveis em rios.3. Aprender o conceito de Curva-chave.4. Aprender a definir uma curva-chave.

5. Aprender a funo Solver do Excel.

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Pedra de Palermodocumentaomais antiga de nvel dgua do Rio

Nilo (2900 a 2500 A.C.)

Nilmetroprimeira escalacalibrada para medidas de nveldgua (cerca de 1800 A.C.)

Primeiras observaes sistemticas de nvelde gua em rios

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Esto cadastradas no Banco de dados hidrolgico da ANA 14.822estaes pluviomtricas e 8.144 estaes fluviomtricas. Esto emoperao no pas, atravs das diversas entidades, cerca de 8.760estaes pluviomtricas e 4.133 estaes fluviomtricas

Sistema Nacional de Informaes sobreRecursos Hdricos

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Medio de Vazes e Nveis

Para reduzir custos, medem-se nveis dgua e por meio

de uma funo (curva-chave) se obtm as vazescorrespondentes.

Locais de medio de vazes e nveis:

postos fluviomtricos: os nveis so medidosdiariamente, s 7 h e s 18 h.

postos fluviogrficos: os nveis so registradoscontinuamente, em papel ou meio magntico

Rede Hidromtrica do DAEE no Estado de So Paulo

150 postos fluviomtricos

50 postos fluviogrficos 10 postos sedimentomtricos

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Posto Fluviomtrico

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Escalas Limnimtricas

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Leitura de NveisPosto Fluviomtrico

Fonte: Prof. Paulo Takashi Nakayama

Exemplo de caderneta de campo

Um observador (morador local) fazas leituras duas vezes ao dia.

Envia a caderneta de campo parao escritrio uma vez por ms.

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Escalas Limnimtricas

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Amarrao do Posto a um RN

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Limngrafo de Bia

L f b l l d d

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Limngrafo com tubulo instalado na margem docurso dgua

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Limngrafo com tubulo instalado no curso dgua

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Limngrafo com registro em Papel

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Limngrafo com Borbulhador

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Limngrafo com Clula de Presso

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Limngrafo Ultrassnico

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Limngrafo com Data Logger

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ComputadorPOTS modemGSM modem

PalmtopFlash CardRF modem

Satellite

Transmisso de dados

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Curva-Chave

Relao biunvoca entre vazo e nveldgua requer Regime permanente e uniforme ou regime

crtico caso contrrio:curva-chave em lao Pontos da curva-chave: obtidos de

campanhas de medies de vazo

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Seo de um rio e Curva-Chave

Seo transversal no local da rgua

Perodo de validade1/4/1959 a 31/12/1965

Perodo de validade1/1/1966 a 31/12/1970

LEGENDACurva interpolada

Curva extrapolada

CURVA COTA VAZO

C Ch

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Regime crtico

L

AgQ

3

Q vazo (m3/s)

g acelerao da gravidade (m/s2

)A rea molhada da seo (m2)L - largura da seo molhada na superfcie (m)

Curva-Chave

Controle por Seo

C Ch

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Regime permanente e uniforme

SRACQ h

Q vazo (m3/s)C coeficienteA rea molhada da seo (m2)

Rhraio hidrulico (m)S declividade do curso dgua (adm)

Curva-Chave

Controle pelo trecho

C Ch

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Forma geral

Obteno

a e b podem ser obtidos por regresso linear, e H0portentativa e erro Opo: ajustar com o solver do Excel ou outro programa

bHHaQ0

Q vazo (m3/s)H nvel da gua (m)H0, a, b parmetros de ajuste

0

lnlnln HHbaQ

Curva-Chave

Obteno da Curva Chave (solver do Excel)

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Obteno da Curva-Chave (solver do Excel)1- Adoo dos

parmetros da

equao

2- Clculos das

Vazes pela

curva - chave

3- Clculos dos desvios

quadrticos entre vazes

observadas e calculadas

4- Resultado da Soma dos desvios

quadrticos, para os parmetros

iniciais adotados

5- Grfico da curva

chave para os

parmetros iniciais

Verso Office 2010

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Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHA 36Verso Office 2010

Caso o Solver no

aparea no menu,

instale o suplemento,

seguindo as opes:

Arquivo

Abrir

Suplemento

Solver

Obt d C Ch ( l d E l)

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Obteno da Curva-Chave (solver do Excel)Montagem do Modelo para Soluo

O valor de h0no pode

ser maior que o menor

valor de h

Verso Office 2010

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Obteno da Curva-Chave(solver do Excel)

Verso Office 2010

Imprecises associadas curva chave

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Imprecises associadas curva-chave(exemplo com baixas vazes)

Relao cota-vazo para o posto So Benedito

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

H (m)

Q

(m3/s)

Curva-Chave Medies de controle

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0

2

4

6

8

10

12

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

H (m)

Q

(m3/s)


Q= 7,46 m3/s

Q= 3,57 m3/s

H= 0,58 m

Imprecises associadas curva-chave

Exemplo com baixas vazes

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0

2

4

6

8

10

12

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

H (m)

Q(m3/s)


Q= 3,57 m3/s


Exemplo com baixas vazes

Imprecises associadas curva chave

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Cheias


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Curva Chave Pontos de Ateno

Cuidado ao extrapolar a curva-chave para nveis dgua

maiores do que os observados nas medies de vazo. Seh extravasamento da seo ou se a seo muda de

forma, a curva-chave deixa de ser vlida.

Nvel dgua mximo

observado.

Nvel dgua

extrapolado.

Relao entre NA, Rh e rea

deixa de ser contnua.

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CurvaChave pode variar ao longo dos anos devido

eroso ou ao assoreamento da seo, que alteram as

caractersticas hidrulicas da seo.

Assoreamento

Para o mesmo nveldgua a reamolhada diminui.

Curva Chave Pontos de Ateno

i l di

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A Lei 9.433/97Poltica Nacional de RecursosHdricos e Sistema Nacional de Informaessobre Recursos Hdricos (SNIRH)

rgos gestores de recursos hdricos Nacional: Agncia Nacional de guas (ANA)

Estadual: Departamento de guas e Energia Eltrica

do Estado de So Paulo (DAEE)www.sigrh.sp.gov.br(Dados hidrolgicos)www.ana.gov.br(Hidroweb)

rgos responsveis pelas medies
http://www.sigrh.sp.gov.br/http://www.ana.gov.br/http://www.ana.gov.br/http://www.sigrh.sp.gov.br/

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Exerccio

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Exerccio

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"Mede o que mensurvel e torna mensurvel o que no o .

Galileu Galilei

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