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DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ENERGIA ELÉTRICA 1 Apoio FEHIDRO Treinamento: “Balanço Hídrico SuperficialNov e Dez / 2012 Treinamento: “Balanço Hídrico Superficial” - novembro e dezembro/2012 - Metodologia e aplicativo Apresentação: Francisco Gusso (DAEE/DPO - Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização) Contrato DAEE nº 2011/21/0264.1 - “Elaboração de material didático e realização de cursos de capacitação nas áreas de outorga, fiscalização e cobrança.” Contratada: FCTH – Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica Apoio: Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FEHIDRO – contrato 188/2011

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DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ENERGIA ELÉTRICA

1

Apoio FEHIDRO Treinamento: “Balanço Hídrico Superficial” Nov e Dez / 2012

Treinamento: “Balanço Hídrico Superficial” - novembro e dezembro/2012 -

Metodologia e aplicativo

Apresentação:

Francisco Gusso

(DAEE/DPO - Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização)

Contrato DAEE nº 2011/21/0264.1 - “Elaboração de material didático e realização de cursos de capacitação nas áreas de

outorga, fiscalização e cobrança.”

Contratada: FCTH – Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica

Apoio: Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FEHIDRO – contrato 188/2011

15/01/2013

1

METODOLOGIA E

APLICATIVO – “SSD_Outorga_DAEE”

Recursos do Fundo Estadual de Recursos Hídricos– FEHIDRO / CONTRATO 188/2011

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): “Elaboração de Material Didático e Realização de Cursos de Capacitação

nas Áreas de Outorga, Fiscalização e Cobrança”

Módulo: “BALANÇO HÍDRICO SUPERFICIAL”

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

LabSid – Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões (Poli/USP)

Recursos do Fundo Estadual de Recursos Hídricos– FEHIDRO / CONTRATO 188/2011

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): “Elaboração de Material Didático e Realização de Cursos de Capacitação

nas Áreas de Outorga, Fiscalização e Cobrança”

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

1_FISCALIZAÇÃO DE REC. HÍDRICOS

4 MÓDULOS

2_OBRAS HIDRÁULICAS ... [Hidrologia – “Abc-Daee” = LabSid]

3_COBRANÇA PELO USO DE REC. HÍDRICOS

4_BAL. HÍDRICO SUP. ... [“SSD-Outorga-DAEE” = LabSid]

15/01/2013

2

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

- Apostilas

Material: até o momento

- Aplicativo “Abc-DAEE” – hidrogramas/vazões de cheias de projeto

Última versão em Fev/13

- Aplicativo “SSD-Outorga-DAEE” - versão atual necessita alguns melhoramentos - pretende-se novo contrato = continuidade - traçado das bacias hidrográficas / treinamento

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

- Material revisado

Até Fev/13

- Exercícios do Abc-DAEE “passo-a-passo” e exercícios de método estatístico – com séries de dados

- Preparo de todo o material para inserção e disponibilização no site do DAEE

15/01/2013

3

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

FCTH – Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica

Presidente: Profa. Dra. Mônica Porto Diretor Técnico Científico: Prof. Dr. Ruben La Laina Porto Consultora contratada: Profa. Dra. Silvana Susko Marcellini *

LabSid – Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões

em Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos

[Depto. de Enga. Hidráulica e Sanitária – POLI/USP]

Coordenador: Prof. Dr. Ruben La Laina Porto SSD-Outorga: Eng. Honório Lisboa Neto

Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES

DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização

APRESENTAÇÕES

DAEE/DPO – Dir de Procedimentos de Outorga e Fiscalização Diretora: Leila de Carvalho Gomes

Mario K. Nakashima / Francisco Gusso → “Assessoria Técnica”

PARTICIPANTES BAT

BBT BMT BPB

BPG

BPP

BRB BTG

DPO CETESB

15/01/2013

4

Introdução

Disponibilidade Natural

Demanda

X

Sociedade/economia ↔ Água

Disponibilidade Natural

Sociedade/economia ↔ Água

Área de drenagem

Clima/Sazonal

Fio d’água

Regularização

15/01/2013

6

Introdução Disponibilidade

Nascente Foz

Vazão

Área de drenagem

Introdução Demanda x Disponibilidade

Requerimento de uma nova captação

Questão 1: há vazão disponível para suprir a CA requerida,

analisando-se desde as nascentes até a seção, inclusive?

Questão 2:

Como essa nova CA afeta os trechos a jusante?

15/01/2013

7

Análise e parecer exigem base de dados

1

2

3

4

5 AM5

AM4

AM2

Discretização das bacia hidrogáficas: trechos – áreas de drenagem

TRECHO

Extensão

Extremidade de montante

Extremidade de jusante

Área de drenagem do trecho

AJ = AM + AT

AT

Área de drenagem de montante

AM

15/01/2013

8

Análise e parecer exigem base de dados

1

2

3

4

5 A5M

A4M

A2M

Discretização das bacia hidrogáficas: trechos – áreas de drenagem

4 L4 AM4 A4 AJ4=AM4+A4

3 L3 AM3=AJ5+AJ4 A3 AJ3=AM3+A3

Trecho LT (km) AM AT AJ (km²)

5 L5 AM5 A5 AJ5=AM5+A5

Foz

Apresentação Gráfica do rio – Trechos 1, 3 e 5 -

A (km²)

L1 L3 L5

T1 T3 T5 AJ1

AM1

AJ5

AM5

A2J

A4J

AJ3

AM3

Qualquer seção - Dado: coordenadas Resulta: - área drenagem (por interpolação)

15/01/2013

9

Estimativa de vazões naturais em qualquer seção

Qualquer seção ...... Dado: coordenadas trecho distância à foz

Resulta: - área de drenagem (por interpolação)

Regionalização de variáveis hidrológicas – ESP – DAEE 1988

QM esp = a + b PM (Q em l/s.km² e P em mm/ano)

Q1,10 esp = X10 (A + B . 1) QM esp Q7,10 esp = C7,10 Q1,10

QP% esp = qP% QM esp (qP% = coeficientes adimensionais da curva de duração de vazões)

QM Seção = QM esp . ASeção (vazão específica x área de drenagem)

Estimativa de vazões naturais em qualquer seção

Qualquer seção do curso d’água

Regionalização de variáveis hidrológicas - ESP

Posição no talvegue: - Trecho - Lfoz trecho

Área de drenagem

Interpolação

Vazões disponíveis na seção - Média plurianual - Mínimas - Curva de duração

PM (mm/ano)

15/01/2013

10

Foz

Apresentação Gráfica do rio – Trechos 1, 3 e 5 -

Q (l/s)

L1 L3 L5

T1 T3 T5

QS

QJ2

QJ4

A (km²)

LS

AS

QS = Qesp x AS

Foz

Escolha da disponibilidade natural

Q (l/s)

L1 L3 L5

T1 T3 T5

DAEE: Qnat = Q7,10

Vazão mínima a ser preservada: Qmín = ½ Q7,10

15/01/2013

11

Foz

EFEITOS DA INTRODUÇÃO DE CAPTAÇÕES E LANÇAMENTOS

Q (l/s)

CA

LA

L (km)

Disponibilidade Natural na Região “N/y” Rio Pitangueiras – Barretos - SP

QM esp = 9,91 l/s.km² = 35,68 m³/h.km²

Q12,10 esp = 5,23 l/s.km² = 18,8 m³/h.km² = 0,528 QM

Q7,10 esp = 2,41 l/s.km² = 8,68 m³/h.km² = 0,243 QM

Q95% esp = 3,60 l/s.km² = 12,96 m³/h.km² = 0,363 QM

Q Seção = Q esp . A Seção (vazão específica x área de drenagem)

PM = 1.300 mm/ano

15/01/2013

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Nossa Responsabilidade

Manter a discussão permanente como método

Impedir o esgotamento dos corpos hídricos

Procurar entender a complexidade dos eventos

Não perder a visão histórica dos problemas → processos dinâmicos

Perceber que simplificar pode encurtar o caminho para o erro

Evitar a robotização no uso de modelos e aplicativos

Somar razão + sensibilidade

Balanço Hídrico Superficial Exemplo de Aplicação

Região Hidrológica N y PMédia = 1300 mm/ano QMesp = a + b PM

a b A B X10 C7,m Q1,10 esp = X10 (A +1 B) QMesp

-26,23 0,0278 0,4119 0,0295 0,689 0,8 Q7,10 esp = C7,m Q1,10

9,91 (l/s.km²) 3,014 (l/s.km²)

35,7 (m³/h.km²) 10,8 (m³/h.km²)

2,41 (l/s.km²)

8,68 (m³/h.km²)

Vazão disponível de estiagem : Qd = 8,68 m3/h.km

2 = Q7,10

Vazão mínima a ser mantida : Qm = 4,34 m3/h.km

2 = 0,5 . Q7,10

[vazões em m3/h]

QDN QDB / QJ Qm Demanda

LF A Q7,10 CA ou LA afl. / defl. 0,5 Q7,10 D acumul.

km km2

m3/h m

3/h m

3/h m

3/h m

3/h (C+ e L-)

T3.M E 11,00 0,6 5,2 5,21 2,6 0,0

S 11,00 0,6 5,2 0,0 5,21 2,6 2,6 0,0

3.1 E 10,00 2,9 25,0 25,00 12,5 0,0

S 10,00 2,9 25,0 (10,0) 15,00 12,5 2,5 10,0

3.2 E 7,00 9,7 84,4 74,37 42,2 10,0

S 7,00 9,7 84,4 8,0 82,37 42,2 40,2 2,0

T3.J E 6,00 12,0 104,2 102,16 52,1 2,0

S 6,00 12,0 104,2 0,0 102,16 52,1 50,1 2,0

T2.J 6,0 12,0 104,2 102,16 52,1 2,0

Afl. ME 6,0 14,5 125,9 0,0 123,86 62,9 60,9 2,0

T1.M E 6,00 14,5 125,9 123,86 62,9 2,0

S 6,00 14,5 125,9 0,0 123,86 62,9 60,9 2,0

1.1 E 4,00 18,7 162,0 160,03 81,0 2,0

S 4,00 18,7 162,0 (50,0) 110,03 81,0 29,0 52,0

1.2 E 1,00 24,9 216,3 164,28 108,1 52,0

S 1,00 24,9 216,3 (20,0) 144,28 108,1 36,1 72,0

T1.J E 0,00 27,0 234,4 162,36 117,2 72,0

Foz no receptor 0,00 27,0 234,4 0,0 162,36 117,2 45,2 72,0

LF = Distância à foz (km)

A = Área de drenagem (km²)

QDN = Vazão disponível = Q 7,10

CA / LA = Captação(-) / Lançamento(+) na seção

QDB = Disponibilidade do balanço (afluente e defluente) [no Manual: QDB = disponibilidade do balanço afluente à seção

e QJ = disponibilidade do balanço remanescente para jusante da seção (defluente)]

Qm = Vazão mínima estipulada (50% da Q7,10)

QMesp = Q1,10esp

Q7,10esp

DAEE/DPO/GTTP - 15/01/2013 1 de 2 Plan_BH_Demonstração_12.11.23.xlsx - Plan1

Trecho 2

AM2 LT2 1,50 km

(Vazões em m³/h) AM2 0,30 km²

AT2 2,20 km²

AJ2 2,50 km²

Trecho 3 RMJ2 21,7 m³/h Trecho 1

LT3 5,00 km LT1 6,00 km

AM3 0,60 km² Trecho 2 AM1 14,50 km²

AT3 11,40 km² Afluente ME AT1 12,50 km²

AJ3 12,00 km² AJ1 27,00 km²

AM3 Trecho 3 Trecho 1

3.1 3.2 1.1 1.2 Foz

T3M T3J T1M T1J

L 5,0 L2.1 4,0 L 1,0 L 0,0 L 6,0 L 4,0 L 1,0 L 0,0 km

A 0,6 A2.1 2,9 A 9,7 A 12,0 A 14,5 A 18,7 A 24,9 A 27,0 km²

DB 5,2 DB 25,0 DB 74,4 DB 102,2 DB 123,9 DB 160,0 DB 164,3 DB 162,4 m³/h

Qm 2,6 Qm 12,5 Qm 42,2 Qm 52,1 Qm 62,9 Qm 81,0 Qm 108,1 Qm 117,2 m³/h

CA/LA -10,0 CA/LA 8,0 CA/LA -50,0 CA/LA -20,0 m³/h

RM 5,2 RM 15,0 RM 82,4 RM 102,2 RM 123,9 RM 110,0 RM 144,3 RM 162,4 m³/h

∆ 2,6 ∆ 2,5 ∆ 40,2 ∆ 50,1 ∆ 60,9 ∆ 29,0 ∆ 36,1 ∆ 45,2 m³/h

Lacum 11,0 Lacum 10,0 Lacum 7,0 Lacum 6,0 Lacum 6,0 Lacum 4,0 Lacum 1,0 Lacum 0,0 km

Lacum DB/RM Qm

11,0 5,2 2,6

11,0 5,2 2,6

10,0 25,0 12,5

10,0 15,0 12,5

7,0 74,4 42,2

7,0 82,4 42,2

6,0 102,2 52,1

6,0 123,9 62,9

4,0 160,0 81,0

4,0 110,0 81,0

1,0 164,3 108,1

1,0 144,3 108,1

0,0 162,4 117,2

0,0 162,4 117,2

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,010,011,0

DB/RM Q mínima

DAEE/DPO/GTTP - 15/01/2013 2 de 2 Plan_BH_Demonstração_12.11.23.xlsx - Plan1