modelagem e simulação de sistemas ambientais. gestão de reservatórios objetivo: preservação da...

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Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais

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Page 1: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais

Page 2: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Sub-Bacia doTaperoá

Sub-Bacia do A ltoParaíba

Região BaixoParaíba

Região M édioParaíba

NN

Açude Epitácio Pessoa(Boqueirão)

Gestão de Reservatórios

Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Page 3: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo conceitual

H2O + S DT

Início daestação chuvosa

Previsão

D epois daschuvas

Descargade fundo

Tomadad’água

E stação seca Final da estaçãoseca

H 2O + SD T

Modelo conceitual de operação quali-quantitativa de água para reservatórios do semi-árido baseado no balanço de SDT

Page 4: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Previsãohidrometeorológica

Balanço hídricono reservatório

Previsão do volumeno reservatório

Previsão do volumeno reservatório

Modelo de qualidade

Previsão quali - quantitativada água no reservatório

Concepção do modelo de operação quali-quantitativa

Gestão de Reservatórios

Page 5: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo operacional

Balanço hídrico no reservatório

Modelo de qualidade de água(balanço de SDT)

Modelo de descarga

Modelo de alerta

Modelo operacional quali-quantitativo de água para reservatórios do semi-árido em termos do parâmetro SDT

Page 6: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Medida de ação: DESCARGA DE FUNDO

Modelo operacional - níveis de alerta

Nível de Alerta 1

Nível de Alerta 2

Nível de Alerta 3

SDT 400 mg/L

Definem o momento de ação (operação qualitativa)

Baseados nas concentrações de SDT Com vistas ao abastecimento urbano

400 mg/L < SDT < 500 mg/L

SDT 500 mg/L

Não é necessário medidas de gestão da qualidade da água.

Pequena descarga de fundo para garantir baixasconcentrações de SDT após a estação chuvosa.

Além da descarga de fundo, poderá ser necessárioadotar medidas de racionamento.

Page 7: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Previsão climática

Page 8: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Globais: todo o planeta, resolução de 100-300 km

Regionais: área limitada, resolução de 20-60 km

Previsão climática

Modelos atmosféricos

Page 9: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelos atmosféricos regionais e refinamento da resolução

Global Regional Regional

Page 10: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo hidrológico chuva-vazão

Page 11: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo hidrológico chuva-vazão

Page 12: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo hidrológico chuva-vazão-sedimentos

Page 13: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Previsão do volume armazenado: modelos atmosférico+hidrológico+reservatório

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jan2000

mar mai jul set nov jan2001

volu

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(milh

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Modelo de qualidade de água

Page 15: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Modelo de qualidade de água

Page 16: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Previsão da qualidade da água

DADOS ATUAIS DA QUALIDADE

DA ÁGUA DO RESERVATÓRIO

CONDIÇÃO ANTECEDENTE DA BACIA E DO

RESERVATÓRIO

PREVISÃO DA QUALIDADE DA

ÁGUA

PREVISÃO HIDRO-METEOROLÓGICA

IMPACTOS ANTRÓPICOS E

NATURAIS

Page 17: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Processos no reservatório

Nível d’água

Nível da tomada d’água

Page 18: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Processos no reservatório

Page 19: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Processos no reservatório

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SD T (m g/l) - janeiro/03 - BQ - seca11:00h 14 :00h 17 :00h 20 :00h 23 :00h 02 :00h 05 :00h 08 :00h

(b)

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Pro

fund

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SDT (m g/l) - novem bro/02 - BQ - seca11:00h 14:00h 17:00h 20:00h 23:00h 02:00h 05:00h 08:00h

(a)

(d)

-20.00

-18.00

-16.00

-14.00

-12.00

-10.00

-8.00

-6.00

-4.00

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0.00P

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174

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574

614

SD T (m g/l) - m arço/03 - BQ - chuvosa11:00h 14:00h 17:00h 20:00h 23:00h 02:00h 05:00h 08:00h

-20.00

-18.00

-16.00

-14.00

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-8.00

-6.00

-4.00

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0.00

Pro

fund

idad

e (m

)

SD T (m g/l) - m aio/02 - BQ - chuvosa11:00h 14:00h 17:00h 20:00h 23 :00h 02:00h 05:00h 08:00h

(c)

Page 20: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

na Grade

Execução de cascata de modelos

no Super: CPTEC e outros centros

Page 21: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Membros da previsão

meteorológica

Aplicação Agrícola: previsão de déficit hídrico

Page 22: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

EMATER - PBPortal para apoio à gestão agrícola

Disponibilização de Previsões

de Chuva, Temperatura,

Umidade e Vento

Rodadas do Modelo de

Balanço Hídrico a partir da Previsão

Disponibilizada

Page 23: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Aqüíferos Aluviais eBarragens Subterrâneas

Níveis da água no final do período seco

Níveis da água no final do período chuvoso

Níveis da água nos poços

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JulJunMaiAbrMarFevJanNovSet Out DezAgo

Período Seco Período Chuvoso

Niv

el F

reát

ico

(m)

Tempo (meses)

P87 P84 P57 P65 P73 P52 P51 P47 P46

Page 24: Modelagem e Simulação de Sistemas Ambientais. Gestão de Reservatórios Objetivo: preservação da qualidade e da quantidade da água

Tipos de Modelos Matemáticos